随着人们对自行车职能观点意识的转变,尤其是国际自行车较量活动的日益强烈,自行车造作厂商们便不休钻营沉量轻、强度高的新资料,因而钛便成了他们把稳的指标。
本星球每年都进行自行车展览会,其中最有名的是一年一度轮流于意大利的米兰和西德的科隆召开的国际自行车展览会。最早能看到自行车钛零件展品的是1975年11月的米兰展览会。在这次展览会上,意大利的毕安奇自行车公司展出了一辆全钛车架的公路赛车。由于这辆新型赛车的总沉量只有。66公斤,而引起了轰动。

早在70年代初,西德的卡尔科夫公司、美国的泰列达因钛公司、英国的史皮德一威尔公司等出产厂家,就曾进行过钛车架的试造工作。但是,由于其时出产自行车钛零件的加工和焊接技术还未赶关,而未能形成批量出产能力。进人80年代以来,随着科学技术的不休进取,各类自行车铁零件竞一相问世,从而推动了自行车迪胙材化。
一、钛在自行车行业的利用近况
依照自行车各部门的职能,可把自行车分为13个部门,即车体部、节造部、驱动部、行走部、变速部、。造动部、座位部、装载部、停立部、警报部、照明部、从属件和衔接件 。其中车体部蕴含车架、前车又、车头、悬吊件、阀座和挡泥板。这一部门按其沉量计约占车沉的27%。驱动部蕴含链轮、曲轴、脚蹬、链条、飞轮、链盒。这部门约占车沉的22%。行走部蕴含轮胎、内胎、车圈、辐条、轮毅,这部门约占自行车总沉的24%。由此可见,车体部、驱动部和行走部这三部门的沉鼠之和,就占自行车总沉量的70%以上。
因而,旨在降低自行车沉量迪胙材化问题,首先就是从这儿起头的,并且经过10多年的开发钻研,其中人部门零部件已实现了钛材化。
下面概述一下自行车钛零件的出产近况。
1、车体部
这部门钛材化的沉点是车架,由于车架是自行车的最大部件,也是最沉要的零件之一。日本出产的幼型轻便自行车钛车架的根基数据如表1所示。
出产钛车架的重要难点是管材的加l和焊接,尤其是焊接技术。70年代初,列国自行车造作公司之所以没有开发出批量出产钛车架的能力,其关键就是没有解决好认的焊接问题,以至车架的强度不够。
日本的日美富士自行车公司,早在1975年就起头铁车架的开发钻研工作,但很长功夫内未能实现批量出产。此刻该公司已解决了车架的上、下、立管和其它状态管材的旋锻、切削等加工问题,形成了通常自行车和赛车用钛车架的批量出产能力。此表,该公司对叉头和叉尾件也开发出相应的铸造步骤。
表1 钛车架根基规格
| 名称 | 规格 |
| 上管 | φ表25.4mm |
| 下管 | φ表29.2mm |
| 立管 | φ表30.2mm |
| 车架尺寸 | 515mm |
| 车架沉量 | 2400g |
2、驱动部
这部门自行车零件的特点是件幼,种类多,其无数零件目前已能用钛造作。
1)曲轴
由钛曲轴、曲轴螺栓、轴承和轴承碗组成的曲轴装配件的沉量为185克,而同样尺寸的钢造曲轴装配件沉290克。
2)脚蹬轴
钛脚蹬轴的沉量为100克,而钢脚蹬轴的沉量为170克。
3)链条
链条的沉量随着链条节数的分歧而异。114节钢链条的沉量为385克,112节不锈钢链条沉365克,而112节钛链条的沉量仅为265克。为了适应更刻薄的行驶前提的要求,人们正等待着开发钛合金链条。
4)飞轮
目前日本已有多速钛一钢组合飞轮上市。
3、行走部
1)车圈
由铁管造成的高级钛车圈目前仅用于赛车。在钛车圈出现之前,用的是铝合金。然而,自1983年日本自行车振兴会把钛管车圈定为赛车车圈以来,截止到1987年,仅日本就使用了近万只钛车圈。日本新家工业公司选取薄壁焊接钛管。经精密压力加工,造成公差为士2mm、表周长为1996mm的圆形件后,于隐语处配以适当的接头,就造成了齐全对接接合的圆形车圈。而后经表表抛光,再按划定的36,32,28辐条孔数打孔就行了。这种钛车圈的单沉只有300克。
2)辐条
通常自行车辐条钛丝的单根沉量为4.6克,直径为2mm;其大幼、状态与钢辐条齐全一样,拉伸强度为676MPa,即大体相当于我国的TA3。
4、节造部
这一部门的重要零件是车把。
自行车车把有三种状态:下弯式、扁平式和上弯式。
造作车把用的管材直径通常有两个规格,即表径为22mm和23.8mm的两种管子。
1985年春M公司用钛管造作的下弯式车把,其管材表径为23.8mm,壁厚为1.2mm。
5、其它钛制品
除上述自行车零件表,目前还能出产钛造延长器、大齿轮、车座、车闸等零部件,尤其是螺栓、螺母之类的衔接件。日本施玛诺工业公司,从1973年起头试造自行车零件,目前它出产的各类自行车钛零件已销往世界好多处所。其产品蕴含轮毅、飞轮、链轮、曲轴、支架、脚蹬、导向轮、卡式造动器等。
该公司宣称,用钛链轮、曲轴、飞轮和导向装置取代钢造件后,可减沉50%一60%。
二、阻碍与法子
总的寺反,影响自行车钛零件推广的重要阻碍是技术和价值这两个方面。在整个70年代及80年代初,技术是影响钛零件出产推广的重要阻碍。由于其时人们对钛的加工机能和焊接个性相识的不多,因而迟迟不能形成批量出产能力。经过10多年的开发钻研之后,此刻国表一些自行车出产厂家已经根基把握了各类管材的加工和焊接技术,因而不休有新迪胙零件问世,为自行车钛零件的推广利用奠定了技术基础。
进人80年代以来,随着自行车钛零件出产技术的不休进取和出产迪胙零件数量的不休增长,故障钛零件推广的重要阻碍就转移到价值上来。例如,固然钛曲轴装配件比一样尺寸的钢装配件轻105克,但其价值却是钢的6倍;钛辐条的价值为同尺寸不锈钢辐条的15倍,为通常钢辐条的30倍;而钛合金螺栓的价值竟为通常钢螺栓的100倍左右,日自己曾对装有部门钛零件的高级自行车的单沉价值与汽车和彩电进行了比力。
了局批注,高级自行车的价值为每克6日元,汽车为1.8日元,彩电是5日元;而对于定做的高级自行陈反说,其单沉价值竟高达每克20日元。由此可见,高级自行车是比汽车和彩电挡次更高的产品。
装有钛零件的高级自行车的价值如此昂贵,就必然故障了钛零件的推广利用。因而,要打开自行车铁零件的销路,就必须大幅度地降低钛零件的出产成本。
据日刊报路,日本包头特殊钢公司,通过先在等离子弧炉中溶炼残钛和海绵钛的棍合料,而后于真空电弧炉中沉熔的步骤,把销售的高级自行车的成本降低了15%。
此例注明,在降低高级自行车钛零件的成本方面是大有潜力的,其根基法子就是向科学技术要效益。熔炼工艺尚能有如此大幅度地降低出产成本的潜力,那么存在于流程更长的钛管加工和焊接工艺方面的潜力也肯定更大。因而,要在进一步不变现有工艺的基础上,致力索求更经济的出产钛零件的新技术。
三、自行车钛材化的远景
国表一些自行车公司经过10多年的开发钻研,已能批量出产自行车的重要铁造零部件,一批装有铁造零件的高级自行车也相继问世。例如日美富士自行车公司,通过与住友沉型机械公司合作,克服了管材加工、焊接和幼零件出产的难题,起头了纯铁自行车的批量出产。在它销售的高级赛车“富士钛”中,车架和前叉都是用纯钛造作的,其单价为23一30万日元。日本松下自行车工业公司,从1987年4月起头销售一种称为B一PCT500型的高级自行车,这是一种净沉为8。68公斤的赛车,售价为29万日元(4)。据称,由于这种赛车沉量轻、强度高、不变性好,尤其是表观美丽,而受到体育界,尤其是赛车活带头们的喜欢,故其销售颇为顺利。
然而,至今自行车钛零件的利用还重要限于赛车领域。据日自己士估计,1986年日本出产的各类用处的自行车约为660万辆,其中幼型自行车为270万辆,约占总数的41%,轻便车139万辆,占20%,体育用车100万辆,占巧%。并且在这三种重要车型中,轻便车有大幅度增长之势。由此可见,钛在自行车行业的利用远景是光明的,市场潜力很大。我国是世界闻名的自行车王国,倘若能在我国打开销路,其市场之大远非日本市场可比。
四、几点浅显的见解
钛作为一种新型结构资料,以其沉量轻、强度高、耐侵蚀、易着色蹬着良机能而获得自行车行业的青睐。由于资料科学工作者们10多年的致力,现已初步形成了某些钛零件的批量出产能力,为钛材在自行车行业的推广利用启发了路路。目前,钛在自行车上的用量在逐步增长,但所出产的种类数量还很有限,利用面也很窄,故钛在自行车行业的利用市场潜力很大。有人曾对日本市场做过估算,以为目前日本国内自行车市场的年销售量约为600万辆,若是以单车用钛50%来推算的话,那么日本每年仅自行车行业的用钛量就可达。26万多吨。只管对市场远景的预测不定能用这种单一的推算步骤估计出来,但它却直观地说了然钛在自行车行业的潜在市场是很大的。我国是一个钛资源极度丰硕的国度,充分利用我国的资源优势,启发钛的新利用领域,是我们始终不渝的追赶指标之一,因而我们应该致力占据这一利用市场。这是第一点。
第二点是加刁悍向结合,成立一支专业化行列。
我国迪胙工业至今已有30多年的汗青,而自70年代初我国发展钛的民用推广以来也已将近20年。在这20年的功夫里,钛的足迹已涉及到哆多个民用行业、十几个部门,民用钛的数量也猛增到钛材消费总量的80%以上。
但是,迄今为止自行车行业对钛却很少问津,而Betway必威钛加工厂固然堆集了肯定迪胙加工和焊接经验,但要出产自行车钛零件尚需自行车专业技术的支持。因而,加强钛加工厂与自行车造作厂之间的横向结合,成立一支专业化行列,切实是认向自行车行衣珐展之必要。这支专业行列从一路头就要以研造最佳工艺,致力降低出产成本,提高制品的竞争能力为己任。
第三点是幼件向内,大件对表,总结经验,向单车发展。
如上所述,用钛取代钢后,车的沉杖固然降落了,但价值却激剧上升。依照我国人民的目前生涯水平,选取大比例取代的自行车是很难打开销路的。但是,若用幼件,如钛螺栓螺母取代相应的钢制品,却是可行的。这种尝试性的工作尤以向体育界推广为宜。至于较大迪胙零部件,如车架、车圈等,可向国表销售。听说,一副纯钛自行车车架在美国可卖到250美元,并且这个价值在美国尚有肯定的竞争力。在此基础上,可逐步发展提逾越产高级自行车单车的能力,以便让我国出产的高级自行车能跻身于国际市场。
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