車架作為整個腳踏車的骨架，最大程度地決定、影響了騎行姿勢的正確性和舒適性。
基本介紹
- 中文名：腳踏車車架
- 外文名：bike bone
簡介,材質,
簡介
材質
車架材質從最早的鉻鉬鋼、進化到鋁合金、然後是複合材料的運用如碳纖維，其他還有鈧合金、鎂合金、鈦合金等，業者不斷研發新材料配方，提升管件與結構設計能力並創新加工技術，只為了讓車架更輕、更強、更舒適且更流線美觀。密度是決定車架重量的關鍵因素之一，密度愈低，車架可以做到愈輕，鉻鉬鋼的密度為7.9，鋁合金為2.6-2.9，鈦4.5，鈦合金4.3-5.1，碳纖維復材1.6，鎂合金1.7，由此可知鉻鉬鋼的密度最高，碳纖復材最低。然而車架除了重量外，還要考慮拉伸強度，彈性係數等，所以雖然密度低，但強度不夠也不行。
目前可以製造腳踏車車架的材料主要有以下幾種：鋼，鋁合金，鈦合金，鎂合金，鈧合金，碳纖維等等，一般市場上出現的車架主要有鋼，鋁合金，鈦合金，碳纖維。鈧合金和鎂合金是最近的新興材料，比較少見。
以下將介紹各種材質的特點：
鉻鉬鋼車架
在碳鋼中加入一種或一種以上合計元素所成之鋼為合金鋼，加入鉬（Mo）和鉻（Cr）兩種元素稱為鉬鉻合金鋼。鉬的作用：使鋼的強度提高，防止回火 脆性。鉻的作用：耐腐，抗銹，防止高溫氧化。
目前鉬鉻合金鋼抽管加工名稱：
BUTTED（一次抽管）或稱二次元 ,兩種管壁厚度。
DUBLE BUTTED（二次抽管）或稱三次元 ，三種管壁厚度。
TRIPLE BUTTED（三次抽管）或稱四次元 ，四種管壁厚度。
抽管的作用在使鋼管中薄邊厚的拱橋形狀，強度不變，重量減輕，金屬性更強。
90年代以前，腳踏車車架以鉻鉬鋼製的為主流。它的扭曲性能及拉伸性能好，焊接時高溫也不會影響素材，價格便宜。但重量重，容易被氧化。近年來出現克服了它的欠點，發揮優點的新素材，鉻鉬鋼車架再次受到注目。
鋼材是使用在腳踏車上最久的車架材質，主要優點包括長時間騎乘的剛性佳、管材有彈性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要熱處理，因此成本與價格相對較低。缺點則是重量過重，保養不當容易生鏽，管材塑形較不易且有金屬疲勞的問題。然而現今許多合金鋼材已可在剛性、彈性係數、傳動性、穩定性上得到很好的效果，唯一美中不足的依舊是重量較重。鋼材中以鉻鉬鋼最普遍，其強度高且易於抽管加工。鉬可使鋼的強度提高、防止回脆性；鉻可使鋼耐腐蝕、抗銹及防止高溫氧化。
碳纖車架
碳纖維強度高，質輕，是新生的材料，嚴格來講是複合材料，其並非單一材料組成，其他樹脂，玻纖，鋁合金等，可依特性混合或搭接使用，是目前重量最輕的車架材料，碳纖維管是由一絲絲纖維線織成碳纖布後，一層層錈管而成再經加工處理搭接組成。
碳纖維不是金屬，而是一種複合材料，利用碳纖絲編織成布，經過預浸樹脂的過程成為預浸布，再將預浸布裁型然後疊層併入模式加熱成型，可依需求製成各種形狀的車架。其特性是輕量、較具彈性（吸震佳）、騎乘感穩定、長途循跡持續感佳、舒適性高、工藝變化多，但表面硬度不佳，當施予之外力高於其破壞強度時，會造成斷裂。再者，近年來由於碳纖紗需求大增，造成材料短缺，因此價格居高不下。輕、能吸收地面的衝擊、素材的反撥力快等，是理想的腳踏車車架素材。碳纖維的等級，噸數越高彈性也越高，價格也貴。製造方法有幾種，例如在模具上沾上粘合劑，重疊碳纖維，熱處理、凝固、成型等。
鈦車架
鈦合金的特性類似鋁合金與碳纖維的綜合，它有類似碳纖維的彈性，也有鋁合金般的輕巧與剛性，且而腐蝕不生鏽、騎乘感佳，但缺點是材料成本昂貴，因為鈦的提煉與加工過程複雜、焊接技術難度高，因此價格居高不下而無法普遍化，多用於小管徑的車架。一般車架多採用3AL、2.5V或6AL-4V的鈦合金。 鈦的比重比鋼輕55%，不容易氧化。為了提高拉伸強度，有混合鋁、釩等的鈦合金。
鈦(Ti)在地球上的存量為金屬中第四位，鈦及其合金，強度蓖美合金鋼而重量及強度僅其一半，加上優越的耐腐性，成為軍事及航空、太空工業所必要材料，目前鈦合金管用在腳踏車上的普遍性不高，因其冶煉成本高，焊接等加工技術不易，焊接要在真空中進行等加工複雜，故價格偏高，難以廣泛使用。
鋁製車架
鋁是地球上存量最多的金屬，其質輕、耐腐、強度適當，使科學家預測未來或許取代今日的鋼鐵之地位。鋁與其他金屬合成為鋁合金，其中以銅最普遍，銅在鋁合金中的用途，如碳在鋼中一般，但耐腐用途之鋁合金則不可含銅。鋁的特性原本是極易氧化，幸而它在空氣中氧花的結果形成一層極細密的AI2 O3 膜，可以保護內部不再氧化，因此耐腐性反而比銅鐵高，所謂陽極處理，既在鋁製品 表面生成一層光量AI2 O3 膜即美觀又可防腐。此外，鋁合金表面易行發色處理棵，生長一層具顏色之皮膜，可以得到所欲的顏色。
鋁合金是目前市場上使用最普遍的材質，優點在於重量輕、短時間的硬度和剛性表現最佳、塑形加工容易、不會生鏽，要輕可以把管材抽得極薄，要強也可利用CNC模具切削做出誇張的外型和驚人的強度。缺點是幾乎沒有彈性可言、會累積金屬疲勞，也由於其靈敏輕巧、高剛性的特性，因此很容易傳達地面的振動，造成騎乘舒適性不佳。鋁管道趨向大口徑化，為了緩和過於強的剛性，目前座管及車叉採用吸收衝擊力強的碳纖等的受人注目。
碳鋼：
未故意添加任何合金元素的鐵（Fe）--碳（C）合金為碳鋼，碳在鋼中有提高強度的作用，含碳量越高，強度越好，但含碳量高於0.8%時，含碳量越高，鋼越脆，因此在車架及前叉的材料為強度適中，塑性佳，易加工的中低碳鋼，碳含量約0.25%---0.35%。
鎂合金：
鎂是極易燃燒的金屬，早期攝影用鎂光燈，即燃燒鎂粉所造成強光，鎂合金的重量及強度約為鋁合金的2/3，雖然輕，但不易加工，且較脆，所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外殼使用鎂合金外，一般車架，極少使用。
