Вес алюминий: Вес алюминия – Калькулятор онлайн

Вес алюминиевого уголка | вес 1 метра, штуки размер от 10 до 200 мм

Вес алюминиевого уголка | вес 1 метра, штуки размер от 10 до 200 мм

Вес алюминиевого уголка (Таблица)

Размер, плавка АД31Т1	Вес 1 метра	Вес 1шт/3000 мм	Вес 1шт/6000 мм
10x10x1	0.051 кг	0.153 кг	0.306 кг
10x10x1,2	0.062 кг	0.186 кг	0.372 кг
10x10x2	0.098 кг	0.294 кг	0.588 кг
10x20x1,2	0.094 кг	0.282 кг	0.564 кг
12x12x1,5	0.091 кг	0.273 кг	0.546 кг
15x10x2	0.125 кг	0.375 кг	0.750 кг
15x15x1,2	0.095 кг	0.285 кг	0.570 кг
15x15x1,5	0.120 кг	0.360 кг	0.720 кг
15x15x2	0.152 кг	0.456 кг	0.912 кг
20x20x1,2	0. 127 кг	0.381 кг	0.762 кг
20x20x1,5	0.157 кг	0.471 кг	0.942 кг
20x20x2	0.206 кг	0.618 кг	1.236 кг
20x20x3	0.301 кг	0.903 кг	1.806 кг
25x10x1,5	0.136 кг	0.408 кг	0.816 кг
25x15x2	0.206 кг	0.618 кг	1.236 кг
25x25x1,2	0.160 кг	0.480 кг	0.960 кг
25x25x1,5	0.197 кг	0.591 кг	1.182 кг
25x25x2	0.260 кг	0.780 кг	1.560 кг
25x25x3	0.382 кг	1.146 кг	2.292 кг
30x15x1,5	0.178 кг	0.534 кг	1.068 кг
30x15x2	0.233 кг	0.699 кг	1.398 кг
30x20x1,5	0.198 кг	0.594 кг	1.188 кг
30x30x1,2	0. 192 кг	0.576 кг	1.152 кг
30x30x1,5	0.239 кг	0.717 кг	1.434 кг
30x30x2	0.314 кг	0.942 кг	1.884 кг
30x30x3	0.463 кг	1.389 кг	2.778 кг
35x35x2	0.369 кг	1.107 кг	2.214 кг
35x35x3	0.545 кг	1.635 кг	3.270 кг
40x20x1,5	0.239 кг	0.717 кг	1.434 кг
40x20x2	0.314 кг	0.942 кг	1.884 кг
40x40x1,5	0.320 кг	0.960 кг	1.920 кг
40x40x2	0.429 кг	1.287 кг	2.574 кг
40x40x3	0.626 кг	1.878 кг	3.756 кг
40x40x4	0.824 кг	2.472 кг	4.944 кг
45x45x1,8	0.430 кг	1.290 кг	2.580 кг
50x20x2	0.369 кг	1. 107 кг	2.214 кг
50x25x3	0.586 кг	1.758 кг	3.516 кг
50x30x2	0.424 кг	1.272 кг	2.544 кг
50x30x3	0.626 кг	1.878 кг	3.756 кг
50x50x1,5	0.401 кг	1.203 кг	2.406 кг
50x50x2	0.531 кг	1.593 кг	3.186 кг
50x50x3	0.789 кг	2.367 кг	4.734 кг
50x50x4	1.041 кг	3.123 кг	6.246 кг
50x50x5	1.287 кг	3.851 кг	7.722 кг
60x20x2	0.423 кг	1.269 кг	2.538 кг
60x20x3	0.626 кг	1.878 кг	3.756 кг
60x30x2	0.477 кг	1.431 кг	2.862 кг
60x40x2	0.531 кг	1.593 кг	3.186 кг
60x40x3	0.789 кг	2.367 кг	4. 734 кг
60x40x4	1.041 кг	3.123 кг	6.246 кг
60x60x2	0.640 кг	1.920 кг	3.840 кг
60x60x3	0.951 кг	2.853 кг	5.706 кг
60x60x5	1.558 кг	4.674 кг	9.348 кг
70x40x2	0.586 кг	1.758 кг	3.516 кг
80x40x3	0.951 кг	2.853 кг	5.706 кг
80x80x3	1.276 кг	3.828 кг	7.656 кг
80x80x6	2.504 кг	7.512 кг	15.024 кг
90x90x5	2.371 кг	7.113 кг	14.226 кг
100x40x3	1.114 кг	3.342 кг	6.684 кг
100x50x5	1.965 кг	5.895 кг	11.790 кг
100x100x3	1.602 кг	4.806 кг	9.612 кг
100x100x4	2.125 кг	6.375 кг	12.750 кг
100x100x6	3. 154 кг	9.462 кг	18.924 кг
100x100x8	4.180 кг	12.540 кг	25.080 кг
100x100x10	5.149 кг	15.447 кг	30.894 кг
120x40x3	1.276 кг	3.828 кг	7.656 кг
140x40x3	1.439 кг	4.317 кг	8.634 кг
150x40x3	1.520 кг	4.560 кг	9.120 кг
200x20x3	1.758 кг	5.274 кг	10.548 кг

заполните форму: получите счет или кп

Имя

Телефон

Email

Адрес доставки

Наименование продукции

Загрузка файла

Масса 1 см3 алюминия. Удельный вес алюминия. Объемный вес алюминия

В производственной практике применяется большое количество различных конструкций, с использованием металлов и сплавов из них, обладающих особыми свойствами. Функциональной особенностью производственного процесса выступает правильный выбор необходимого метала или сплава металлов. Конструкторы обращают внимание на следующие критерии отбора:

Не менее важно, рассчитать потребность в количестве выбранного металла, для производства определенной конструкции или прибора. Расчет производится на основании формулы: Y=P/V , где: Y — это удельный вес; P — вес твердого металла; V — объём металла. Величину, полученную в результате вычислений измеряют в см/м³.

Удельный вес алюминиевых сплавов в таблице

Объемный вес алюминия

УВ прямо пропорционален тяжести металла. К примеру, удельный вес алюминия равен 2,69808 г/см³
(в системе СИ). Алюминий — один из наиболее востребованных промышленных металлов. Его запасы находится в коре Земли, что существенно упрощает производство изделий и конструкций. Рассчитывают УВ алюминия, посредством специального калькулятора или вручную, используя значения из таблицы веса алюминия.

Чаще всего применяется измерение — вес алюминия м³. Чем больше значение УВ, тем больше основной вес алюминия.
Существуют небольшие колебания в значениях таблицы, учитывая содержащиеся, в сплаве присадки. Производители также могут допускать незначительные огрехи в каждой партии, выпускаемого товара.

В промышленности, наиболее распространены следующие группы сплавов, на основе алюминия:

Среди часто используемых примесей: магний, железо, марганец, цинк, и кремний. Примеси помогают усовершенствовать свойства основного элемента. Среди качественных характеристик, помогающих в изготовлении различных механизмов и конструкций, выступают:

Алюминий выступает ключевым компонентом во многих соединениях элементов и существенно упрощает производство многих конструкций. Сплавы и соединения алюминия используют в: самолетостроении, ракетостроении, оборонной и строительной промышленности. Многие детали автомобилей и железнодорожных вагонов также изготавливают при помощи алюминиевых конструкций.

Сегодня разработано много сложных конструкций и приборов, где используются металлы и их сплавы с различными свойствами. Чтобы применить в определенной конструкции наиболее подходящий сплав, конструкторы подбирают его в соответствии с требованиями прочности, текучести, упругости, и т. д., а также устойчивости этих характеристик в требуемом диапазоне температур. Далее расчитывается необходимое количество металла, которое требуется для производства изделий из него. Для этого нужно произвести расчет на основе его удельного веса. Данная величина является постоянной — это одна из основных характеристик металлов и сплавов, практически совпадающая с плотностью. Рассчитать ее просто: нужно вес (P) какого-либо куска металла в твердом виде разделить на его объем (V). Полученная величина обозначается γ, а измеряется она в Ньютонах на кубический метр.

Формула удельного веса:

Исходя из того, что вес — это масса, умноженная на ускорение свободного падения, получаем следующее:

Теперь о единицах измерения удельного веса. Вышеупомянутые Ньютоны на кубический метр относятся к системе СИ. Если же используется метрическая система СГС, то данная величина измеряется в динах на кубический сантиметр. Для обозначения удельного веса в системе МКСС применяется следующая единица: килограмм-сила на кубический метр. Иногда допустимо использование грамм-силы на сантиметр кубический — данная единица лежит вне всех метрических систем. Основные соотношения получаются следующими:

1 дин/см 3 = 1,02 кГ/м 3 = 10 н/м 3 .

Чем большее значение удельного веса, тем тяжелее металл. Для легкого алюминия эта величина совсем невелика — в единицах СИ она равна 2,69808 г/см 3 (к примеру, у стали она равна 7,9 г/см3). Алюминий, как и сплавы из него, сегодня является весьма востребованным, а его производство растет постоянно. Ведь это один из немногих нужных для промышленности металлов, запас которых есть в земной коре. Зная удельный вес алюминия, можно рассчитать любое изделие из него. Для этого существует удобный металлический калькулятор, либо можно произвести расчет вручную взяв значения удельного веса нужного алюминиевого сплава из таблички ниже.

Однако важно учитывать, что это теоретический вес проката, поскольку содержание присадок в сплаве не является строго определенным и может колебаться в небольших пределах, то и вес проката одинаковой длины, но разных производителей или партий может отличаться, конечно это отличие невелико, но оно есть.

Приведем несколько примеров расчета:

Пример 1. Расчитаем вес алюминиевой проволоки марки А97 диаметром 4 мм и длиной 2100 метров.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·2 2 =12,56 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки А97=2,71 гр/см 3

М=12,56·2,71·2100=71478,96 грамм = 71,47 кг

Итого
вес проволоки 71,47 кг

Пример 2. Расчитаем вес круга из алюминия марки АЛ8 диаметром 60 мм и длиной 150 см в количестве 24 штуки.

Определим площадь поперечного сечения круга S=πR 2 значит S=3,1415·3 2 =28,26 см 2

Определим вес проката зная, что удельный вес марки АЛ8=2,55 гр/см 3

Все металлы обладают определенными физико-механическими свойствами, которые, собственно говоря, и определяют их удельный вес. Чтобы определить, насколько тот или иной сплав черной или нержавеющий стали подходит для производства рассчитывается удельный вес металлопроката . Все металлические изделия, имеющие одинаковый объем, но произведенные из различных металлов, к примеру, из железа, латуни или алюминия, имеют различную массу, которая находится в прямой зависимости от его объема. Иными словами, отношение объема сплава к его массе — удельная плотность (кг/м3), является постоянной величиной, которая будет характерной для данного вещества. Плотность сплава рассчитывается по специальной формуле и имеет прямое отношение к расчету удельного веса металла.

Удельным весом металла называется отношение веса однородного тела из этого вещества к объему металла, т.е. это плотность, в справочниках измеряется в кг/м3 или г/см3. Отсюда можно вычислить формулу как узнать вес металла. Чтобы это найти нужно умножить справочное значение плотности на объем.

В таблице даны плотности металлов цветных и черного железа. Таблица разделена на группы металлов и сплавов, где под каждым наименованием обозначена марка по ГОСТ и соответствующая ей плотность в г/см3 в зависимости от температуры плавления. Для определения физического значения удельной плотности в кг/м3 нужно табличную величину в г/см3 умножить на 1000. Например, так можно узнать какова плотность железа — 7850 кг/м3.

Наиболее типичным черным металлом является железо. Значение плотности — 7,85 г/см3 можно считать удельным весом черного металла на основе железа. К черным металлам в таблице относятся железо, марганец, титан, никель, хром, ваннадий, вольфрам, молибден, и черные сплавы на их основе, например, нержавеющие стали (плотность 7,7-8,0 г/см3), черные стали (плотность 7,85 г/см3) в основном используют , чугун (плотность 7,0-7,3 г/см3). Остальные металлы считаются цветными, а также сплавы на их основе. К цветным металлам в таблице относятся следующие виды:

− легкие — магний, алюминий;

− благородные металлы (драгоценные) — платина, золото, серебро и полублагородная медь;

− легкоплавкие металлы – цинк, олово, свинец.

Таблица. Удельный вес металлов, свойства, обозначения металлов, температура плавления
Наименование металла, обозначение	Атомный вес	Температура плавления, °C	Удельный вес, г/куб. см
Цинк Zn (Zinc)	65,37	419,5	7,13
Алюминий Al (Aluminium)	26,9815	659	2,69808
Свинец Pb (Lead)	207,19	327,4	11,337
Олово Sn (Tin)	118,69	231,9	7,29
Медь Cu (Сopper)	63,54	1083	8,96
Титан Ti (Titanium)	47,90	1668	4,505
Никель Ni (Nickel)	58,71	1455	8,91
Магний Mg (Magnesium)	24	650	1,74
Ванадий V (Vanadium)	6	1900	6,11
Вольфрам W (Wolframium)	184	3422	19,3
Хром Cr (Chromium)	51,996	1765	7,19
Молибден Mo (Molybdaenum)	92	2622	10,22
Серебро Ag (Argentum)	107,9	1000	10,5
Тантал Ta (Tantal)	180	3269	16,65
Железо Fe (Iron)	55,85	1535	7,85
Золото Au (Aurum)	197	1095	19,32
Платина Pt (Platina)	194,8	1760	21,45

При прокате заготовок из цветных металлов необходимо еще точно знать их химический состав, поскольку от него зависят их физические свойства.
Например, если в алюминии присутствуют примеси (хотя бы и в пределах 1%) кремния или железа, то пластические характеристики у такого металла будут гораздо хуже.
Другое требование к горячему прокату цветных металлов – это предельно точная выдержка температуры металла. К примеру, цинк требует при прокатке температуры строго 180 градусов — если она будет чуть выше или чуть ниже, капризный металл резко утратит пластичность.
Медь более «лояльна» к температуре (ее можно прокатывать при 850 – 900 градусах), но зато требует, чтобы в плавильной печи непременно была окислительная (с повышенным содержанием кислорода) атмосфера — иначе она становится хрупкой.

Таблица удельного веса сплавов металлов

Удельный вес металлов определяют чаще всего в лабораторных условиях, но в чистом виде они весьма редко применяются в строительстве. Значительно чаще находится применение сплавам цветных металлов и сплавам черных металлов, которые по удельному весу подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие сплавы активно используются современной промышленностью, из-за их высокой прочности и хороших высокотемпературных механических свойств. Основными металлами подобных сплавов выступают титан, алюминий, магний и бериллий. Но сплавы, созданные на основе магния и алюминия, не могут использоваться в агрессивных средах и в условиях высокой температуры.

В основе тяжелых сплавов лежит медь, олово, цинк, свинец. Среди тяжелых сплавов во многих сферах промышленности применяют бронзу (сплав меди с алюминием, сплав меди с оловом, марганцем или железом) и латунь (сплав цинка и меди). Из этих марок сплавов производятся архитектурные детали и санитарно-техническая арматура.

Ниже в справочной таблице приведены основные качественные характеристики и удельный вес наиболее распространенных сплавов металлов. В перечне представлены данные по плотности основных сплавов металлов при температуре среды 20°C.

Представленная в таблице плотность металлов и сплавов поможет вам посчитать вес изделия. Методика вычисления массы детали заключается в вычислении ее объема, который затем умножается на плотность материала, из которого она изготовлена. Плотность — это масса одного кубического сантиметра или кубического метра металла или сплава. Рассчитанные на калькуляторе по формулам значения массы могут отличаться от реальных на несколько процентов. Это не потому, что формулы не точные, а потому, что в жизни всё чуть сложнее, чем в математике: прямые углы — не совсем прямые, круг и сфера — не идеальные, деформация заготовки при гибке, чеканке и выколотке приводит к неравномерности ее толщины, и можно перечислить еще кучу отклонений от идеала. Последний удар по нашему стремлению к точности наносят шлифовка и полировка, которые приводят к плохо предсказуемым потерям массы изделия. Поэтому к полученным значениям следует относиться как к ориентировочным.

Сколько весит 1 куб алюминия, дюралюминия Д 16, силумина вес 1 м3 алюминия, дуралюмина, серебристого металла Al. Количество килограмм в 1 кубическом метре алюминиевого сплава, количество тонн в 1 кубометре дюралюминиевого сплава, кг в 1 м3 авиаля.
Объемная плотность алюминия удельный вес алюминиевого сплава дюралюминия Д 16, крылатого металла Al.

Что мы хотим узнать сегодня узнать? Сколько весит 1 куб алюминия, дюралюминиевого сплава, вес 1 м3 алюминия, силумина, серебристого металла Al ?

Нет проблем, можно узнать количество килограмм или количество тонн сразу, масса серебристого металла Al (вес одного кубометра дюралюминия Д 16, вес одного куба авиаля АВ, вес одного кубического метра дуралюмина, вес 1 м3 силумина) указаны в таблице 1.
Если кому-то интересно, можно пробежать глазами небольшой текст ниже, прочесть некоторые пояснения.
Как измеряется нужное нам количество вещества, материала, жидкости или газа? За исключением тех случаев,
когда можно свести расчет нужного количества к подсчету товара, изделий, элементов в штуках (поштучный подсчет), нам проще всего определить нужное количество исходя из объема и веса (массы).
В бытовом отношении самой привычной единицей измерения объема для нас является 1 литр. Однако, количество литров, пригодное для бытовых расчетов, не всегда применимый способ определения объема
для хозяйственной деятельности. Кроме того, литры в нашей стране так и не стали общепринятой «производственной» и торговой единицей измерения объема.
Один кубический метр или в сокращенном варианте — один куб, оказался достаточно удобной и популярной для практического использования единицей объема.
Практически все вещества, жидкости, материалы и даже газы мы привыкли измерять в кубометрах. Это действительно удобно.
Ведь их стоимость, цены, расценки, нормы расхода, тарифы, договора на поставку почти всегда привязаны к кубическим метрам (кубам), гораздо реже к литрам.
Не менее важным для практической деятельности оказывается знание не только объема, но и веса (массы) вещества занимающего этот объем:
в данном случае речь идет о том сколько весит 1 куб алюминиевого сплава, крылатого металла Al (1 кубометр дюралюминия Д 16, 1 метр кубический, 1 м3 авиаля). Знание массы и объема, дают нам довольно полное представление о количестве силумина.
Посетители сайта, спрашивая сколько весит 1 куб дуралюмина, алюминия часто указывают конкретные единицы массы серебристого металла Al, в которых им хотелось бы узнать ответ на вопрос.
Как мы заметили, чаще всего хотят узнать вес 1 куба алюминиевого сплава (1 кубометра авиаля, 1 кубического метра дюралюминия Д 16, 1 м3 дюралюминиевого сплава) в килограммах (кг) или в тоннах (тн).
По сути, нужны кг/м3 или тн/м3. Это тесно связанные единицы определяющие количество серебристого металла Al. В принципе возможен довольно простой самостоятельный пересчет веса (массы) дюралюминия из
тонн в килограммы и обратно: из килограммов в тонны. Однако, как показала практика, для большинства посетителей сайта более удобным вариантом было бы
сразу узнать сколько килограмм весит 1 куб (1 м3) алюминия, дюралюминиевого сплава или сколько тонн весит 1 куб (1 м3) алюминия, серебристого металла Al
, без пересчета килограмм в тонны или обратно — количества тонн в килограммы на один метр кубический (один кубометр, один куб, один м3).
Поэтому, в таблице 1 мы указали сколько весит 1 куб алюминиевого сплава (1 кубометр дюралюминия, 1 метр кубический авиаля) в килограммах (кг) и в тоннах (тн). Выбирайте тот столбик таблицы, который вам нужен самостоятельно.
Кстати, когда мы спрашиваем сколько весит 1 куб (1 м3) дюралюминиевого сплава, мы подразумеваем количество килограмм силумина или количество тонн алюминия. Однако, с физической точки зрения нас интересует плотность алюминия или удельный вес серебристого металла Al.
Масса единицы объема или количество вещества помещающегося в единице объема — это объемная плотность дуралюмина или удельный вес алюминия.
В данном случае объемная плотность алюминиевого сплава и удельный вес алюминия.
Плотность дюралюминия и удельный вес авиаля АВ (крылатого металла Al) в физике принято измерять не в кг/м3 или в тн/м3, а в граммах на кубический сантиметр: гр/см3.
Поэтому в таблице 1 удельный вес алюминиевого сплава и плотность алюминия, дюралюминия, дюралюминиевого сплава (синонимы) указаны в граммах на кубический сантиметр (гр/см3)

Таблица 1. Сколько весит 1 куб алюминия, дюралюминиевого сплава, вес 1 м3 алюминия — крылатого металла. Объемная плотность алюминиевого сплава и удельный вес алюминия в гр/см3. Сколько килограмм в кубе дюралюминия, тонн в 1 кубическом метре дуралюмина, кг в 1 кубометре силумина, тн в 1 м3 серебристого металла Al.

Как рассчитать вес алюминия

Обновлено 28 декабря 2019 г.

Автор S. Hussain Ather

Используйте атомный вес элемента, чтобы определить, какой вес составляет каждый атом этого элемента. Алюминий имеет атомный вес 26,9815 в дальтонах или граммах на моль (г/моль). Это означает, что если у вас есть определенное количество молей алюминия, вы можете умножить его на атомный вес, чтобы выяснить, сколько граммов на моль алюминия у вас есть.

Вес алюминия в чистом виде. Этот тип алюминиевой гири не содержит никаких других элементов, которые могут быть смешаны с ним или загрязнять его. На практике во многих случаях алюминий используется в виде сплава. Это означает, что они используют металлические предметы, которые содержат алюминий наряду с другими элементами, такими как медь или железо.

Вес и масса

Вы можете легко измерить вес, поместив вещество на весы. В зависимости от типа весов или весов, которые вы используете, вы получите результат либо в виде массы, либо в виде веса. Вы также должны учитывать вес или массу контейнера, который вы используете для взвешивания образца алюминия.

Если у вас есть определенная масса, которую вы хотите преобразовать в вес, вы можете использовать уравнение веса W = мг для веса Вт , масса м и гравитационная постоянная г 9,8 м/с ² . Имейте в виду, что это дает вес в ньютонах для массы в килограммах. Чтобы перевести ньютоны в фунты, нужно умножить вес в ньютонах на 0,2248.

Вы получаете это уравнение из второго закона Ньютона, F = ma для силы F и ускорения a . В случае собственного веса объекта силой является гравитационная сила между объектом и Землей.

Онлайн-калькулятор веса

Существует несколько онлайн-калькуляторов для расчета веса таких металлов, как алюминий. Калькулятор веса от OnlineMetals.com позволяет рассчитать вес на основе способа производства металла и формы самого металлического предмета.

Вы можете использовать калькуляторы, подобные этому, для практических целей оценки того, насколько тяжелыми могут быть определенные металлические элементы. Убедитесь, что вы учитываете соответствующую форму и компоненты металла, который вы хотите взвесить.

Механические преимущества алюминия

Вы также можете проверить простые механизмы, такие как клинья или шкивы, сделанные из алюминия, на их эффективность в использовании сил, которые вы к ним прикладываете. Чем эффективнее эти машины используют приложенную к ним силу, тем выше их механическое преимущество. Эти машины, такие как шкивы или рычаги, имеют идеальное механическое преимущество (IMA) или отношение силы, которую они производят, к силе, приложенной к ним.

Идеальная формула механического преимущества: F ₀ /F _i для выходной силы F _o для входной силы F _i . Различные сплавы алюминия имеют разные механические свойства, что приводит к различиям в механических преимуществах.

Вы также можете измерить идеальное механическое преимущество как d _o /d _i _для выходного расстояния _d _o , на которое действует сила, и входного расстояния d _i . Это будет равно расстоянию, на которое вы тянете один трос шкива, или расстоянию, которое проходит рычаг, когда он используется в качестве простой машины.

Это работает, потому что, согласно закону сохранения энергии, работа, затрачиваемая на систему, равна работе, которую совершает система. Работа есть произведение силы и расстояния. Если Вт _i = Вт _o для входной работы Вт _i и выходной работы Вт _o и IMA = F ₀ /F _i , затем F _o x d _o = F _i x d _{i и IMA = d o /д и .}

Сравнение материалов велосипедной рамы: сплав, углерод, сталь, титан

1. Дом

2. Совет

3. Руководства по покупке

4. Объяснение материалов велосипедной рамы: углерод, алюминий, сталь, титан.

Выбор материала, из которого должна быть сделана рама, является одним из ключевых решений при покупке велосипеда.

Велосипедные рамы на протяжении многих лет изготавливались из самых разных материалов, но изначально преобладала сталь. Сейчас основной выбор делается между алюминием и углеродным волокном, хотя сталь и титан по-прежнему широко используются.

У каждого материала рамы есть свои плюсы и минусы, в зависимости от ваших приоритетов как гонщика, включая вес, бюджет, долговечность и эксплуатационные характеристики, которые вы хотите получить от рамы и, как следствие, от велосипеда.

Какие ключевые свойства алюминия, стали, титана и углеродного волокна следует учитывать при покупке велосипеда?

Чтобы выяснить это, мы поговорили с двумя экспертами: Ричардом Ламбертом из британской компании Enigma, специализирующейся на титановых и стальных велосипедах, и Лиамом Гленом, инженером-механиком, который в настоящее время работает в Airbus, а также бывшим профессиональным велосипедистом и победителем Highland Trail 2021 года. 550 велосипедных гонок (у нас есть галерея односкоростного Stooge Cycles Scrambler Лиама).

Алюминиевые рамы

Алюминий

— это идеальный металл для бюджетных и средних рам, обеспечивающий сочетание малого веса, жесткости и доступности, которое трудно превзойти.

Сплав или алюминий?

Алюминиевые рамы часто называют «сплавами», хотя технически все металлы, используемые для велосипедных рам, являются сплавами. Непосредственные носители

Часто можно встретить алюминиевые рамы, которые называют «сплавом». Это связано с тем, что чистый алюминий был бы слишком мягким для изготовления велосипедной рамы, поэтому его смешивают с другими элементами, чтобы изменить его физические свойства.

На самом деле, все металлические рамы велосипедов сделаны из сплавов по той же причине. Сталь сама по себе является сплавом железа, а титан преимущественно легирован алюминием и ванадием.

Когда речь идет об алюминиевых рамах, такие числа, как 6061 и 7005 — два наиболее распространенных алюминиевых сплава — обозначают добавки (главным образом кремний и магний), которые смешиваются с алюминием для образования каждого сплава. Каждый «рецепт» имеет немного разные свойства.

Как изготавливается алюминиевая рама велосипеда?

«Все металлы имеют примерно одинаковое отношение прочности к весу, — говорит Глен. «Такие факторы, как ширина трубы и толщина ее стенки, важнее, чем их прочность».

Относительно легко манипулировать алюминиевыми трубками, чтобы придать им различные свойства по всей длине, и алюминиевые трубки обычно стыкуются, чтобы обеспечить жесткость там, где это необходимо, и снизить вес там, где это не требуется.

Что такое стыковка труб?

Баттинг помогает снизить вес там, где он не нужен, и повысить прочность и жесткость там, где он необходим. Ребристые циклы

Велосипедные трубки, из чего бы они ни были сделаны, обычно стыкуются. Это означает, что он толще на концах, где нагрузка больше, и вам нужно больше материала для соединений с другими трубками, а в середине он тоньше для уменьшения веса.

Трубы прямого калибра

имеют одинаковую толщину и одинаковые свойства. Трубы с одинарным стыком толще с одного конца (например, в месте соединения каретки), трубы с двойным стыком толще с обоих концов, а трубы с тройным стыком еще больше уменьшают толщину в середине трубы.

Баттинг — это только часть истории, и вы часто увидите рамы из сплава премиум-класса, описываемые как «гидроформованные», что описывает процесс адаптации формы трубы с использованием жидкости под высоким давлением и пресс-формы.

Высококачественные алюминиевые велосипеды более совершенны, чем когда-либо, и этот процесс может помочь сформировать сложные формы, чтобы повлиять на характеристики конкретной части рамы, включая вес, прочность и комфорт. Многие из новейших алюминиевых рам также имеют элементы аэродинамического дизайна.

Алюминиевые трубы

обычно свариваются для изготовления рамы. Необработанный сварной шов может выглядеть довольно неровным, но его часто сглаживают после сварки, чтобы рамы премиум-класса выглядели более аккуратно. Это также помогает немного сэкономить вес. После сварки алюминиевой рамы ее подвергают термообработке, чтобы вернуть сплаву его полную прочность.

«Вы подвергаете сильному нагреву локализованную область [при сварке], что может локально изменить свойства металла и сделать сварные швы самой слабой зоной», — говорит Глен. Отпуск после сварки помогает облегчить это.

Каковы свойства алюминиевой рамы?

Новейшие алюминиевые шоссейные велосипеды могут обеспечить плавность хода, не уступающую своим аналогам из углеродного волокна. Стив Сэйерс / Immediate Media

Алюминий

— это материал, используемый для большинства более дешевых велосипедных рам, но он по-прежнему популярен для некоторых более дорогих рам, ориентированных на производительность, как для шоссейных, так и, в частности, для горных велосипедов.

В то время как точные свойства рамы из алюминиевого сплава будут варьироваться от одного велосипеда к другому, как правило, она относительно легкая с высоким уровнем жесткости, прочная и примерно в пять раз дешевле углеродного волокна.

Рама из сплава на самом деле может быть легче, чем рама из углеродного волокна по той же цене, хотя дорогие рамы из углеродного волокна всегда будут легче.

Алюминий хорошо подходит для суровых условий катания на горных велосипедах. Ян Линтон / Immediate Media

Алюминий намного менее плотный, чем сталь.

В результате алюминиевая рама может быть изготовлена ​​из труб увеличенного размера для достижения высокого уровня жесткости, с более толстыми стенками, но при этом легче. По словам Риббла, толщина стенки трубы рамы из алюминиевого сплава обычно вдвое больше, чем у стали, а диаметр трубы примерно на 20-30% больше.

Алюминиевые рамы

исторически имели репутацию неудобных из-за относительной жесткости материала и отсутствия амортизации, но новейшие технологии изготовления рам, а также тенденция к более широким шинам на шоссейных велосипедах означают, что многие легкосплавные велосипеды предлагают намного больше. -улучшение ходовых качеств.

В то время как алюминиевые рамы обеспечивают впечатляющий баланс прочности, жесткости и малого веса, алюминиевые сплавы могут быть подвержены долговременной усталости, в отличие от стали и титана.

Однако алюминиевые рамы, как правило, менее подвержены авариям или случайным повреждениям, чем карбоновые рамы. В результате алюминий остается популярным материалом для рам всех горных велосипедов, а также является разумным вариантом для частных гонщиков с ограниченным бюджетом.

Плюсы алюминиевой рамы велосипеда

• Отношение жесткости к весу
• Доступность
• Более прочный, чем углерод

Минусы алюминиевой рамы велосипеда

• Жесткость может ухудшить ходовые качества
• Усталость алюминия с течением времени
• Сложно ремонтировать

Стальные рамы

«Сталь реальна», как гласит старая пословица, и этот материал традиционно использовался для велосипедных рам.

На самом деле, сталь была основным продуктом каркасного строительства около 100 лет, даже на профессиональном уровне, вплоть до середины 19-го века. 90-е годы, когда рамы из алюминиевого сплава начали преобладать — всего лишь на короткое время в профессиональном пелотоне — и были опробованы первые рамы из углеродного волокна.

Втулочный или сварной?

Colnago, мастера рам с проушинами. Непосредственные носители

Существует два основных метода изготовления стальных рам: с использованием проушин или без них.

Рамы с проушинами

представляют собой трубы, вставленные в литые стальные проушины в местах соединения, а затем спаянные вместе. Рамы без проушин имеют трубчатые соединения, сваренные вместе или припаянные с помощью угловой пайки.

Раньше была распространена конструкция с проушинами, классические стальные рамы часто имели очень искусно вырезанные проушины, но сварка, как правило, приводит к более легкой раме, и требуется меньше очистки, чем при пайке, что обычно приводит к избыточному материалу в соединениях, которые необходимо чтобы потом удалить.

Сталь была самым популярным вариантом для велосипедных рам более 100 лет. Феликс Смит / Immediate Media

С другой стороны, по словам Глена, для пайки требуется более низкая температура, чем для сварки, поэтому, вероятно, будет меньше изменений свойств стали, что приведет к более прочному соединению.

Как и трубы в рамах из алюминиевого сплава, стальные трубы обычно стыкуются, чтобы сделать их легче. В современных стальных рамах больше разнообразия форм труб, чем в старых круглых сечениях.

Широкий выбор сталей

Reynolds производит стальные трубы с 1898 года. David Caudery/Immediate Media

Большинство высокопроизводительных стальных велосипедов изготовлены из хромомолибденовой стали, а высокопрочная сталь используется на дешевых рамах низкого уровня.

Различные составы стали имеют разные свойства. Reynolds 531 — это классический сплав, используемый для велосипедных рам, где 531 относится к доле марганца, углерода и молибдена в сплаве.

Тем не менее, теперь есть много других вариантов от поставщиков комплектов трубок, включая Dedacciai и Columbus.

Ламберт указывает на большое разнообразие различных составов труб и профилей, доступных для стали, что, по его словам, отличается от других труб рамы. Это означает, что вы можете создать очень прочную раму для путешествий или более легкую, в зависимости от того, что вы выбрали.

Также возможна установка из нержавеющей стали

. В среднем они слабее, чем хромомолибденовые стали, хотя для изготовления велосипедов были разработаны специальные нержавеющие стали, которые так же прочны, как и хромомолибденовые стали, или прочнее, говорит Глен.

Каковы свойства стальной рамы?

В то время как алюминий и карбон сейчас более популярны, поклонники стали по-прежнему доверяют оригинальному материалу рамы. Энди Ллойд / Immediate Media

Основными недостатками стали являются ее вес и стоимость. Он тяжелее алюминия и дороже в массовом производстве, поэтому алюминий остается предпочтительным вариантом для большинства современных металлических велосипедных рам.

Однако, хотя сталь намного плотнее (и тяжелее), чем алюминий, она также прочнее и долговечнее. Это означает, что производители рам могут использовать трубы меньшего диаметра с более тонкими стенками и поддерживать требуемый уровень жесткости, хотя штраф за вес остается.

В отличие от алюминия — и, как мы перейдем к углеродному волокну — его также можно (относительно) легко отремонтировать в случае повреждения.

Точно так же и у стали есть предел выносливости — она может выдерживать нагрузку ниже своего предела выносливости бесконечное количество раз без выхода из строя, опять же, в отличие от алюминия, который со временем изнашивается.

Сталь остается популярным вариантом для туристических и велосипедных велосипедов. Дункан Филпотт / Immediate Media

Естественные демпфирующие свойства стали могут привести к «пружинящей» — читай: комфортной — ходовой части, даже если она не соответствует соотношению жесткости и веса алюминия.

По всем этим причинам сталь является популярным вариантом для бутиковых и кастомных велосипедов, а также для туристических и велосипедных рам, где вес не так важен. Сталь предлагает лучшее соотношение цены и качества, чем титан, а прочность и долговечность являются ключевыми факторами.

Тем не менее, стальные рамы, если они не изготовлены из нержавеющей стали, должны быть окрашены, чтобы остановить внешнюю коррозию, и могут быть покрыты также изнутри труб, чтобы остановить ржавчину.

Плюсы стальной велосипедной рамы

• Прочный, долговечный и неутомимый
• Легко ремонтируется
• Комфорт
• Доступнее, чем титан

Минусы стальной велосипедной рамы

• Относительно тяжелый
• Дороже алюминия
• Менее сложные формы трубок, чем у алюминия
• Коррозия при неправильном обращении

Титановые рамы

Titanium часто рассматривается как роскошный вариант, отчасти из-за его ходовых качеств и стоимости, а также из-за того, что титановый велосипед часто рекламируется как «велосипед на всю жизнь».

Большинство металлов имеют определенное количество циклов нагрузки, прежде чем они могут выйти из строя. Титан гораздо более устойчив к повторяющимся нагрузкам и деформациям, а это означает, что опытные производители рам могут изготавливать рамы легче и с большей гибкостью без риска выхода из строя.

Титановые сплавы

Титан всегда привлекателен в качестве материала для оправы. Мэтью Ловеридж / Immediate Media

Как и алюминиевые и стальные рамы, титан представляет собой сплав, и для производителей рам также доступны различные марки.

Сплав AL3 2,5V (содержащий 3% алюминия и 2,5% ванадия) является наиболее распространенным сплавом, используемым для изготовления титановых рам. Трубки 6AL 4V заметно прочнее — и в результате с ними труднее работать — и иногда используются для высокопроизводительных рам или отдельных областей, где жесткость является ключевым фактором, таких как головная труба и втулка каретки.

Например,

Enigma использует более жесткий и высококачественный сплав 6AL 4V, также известный как титан пятого класса, для своих спортивных велосипедов, а не сплав 3AL 2,5V (или девятый класс) в своем более податливом наборе рам Etape.

Титановые сплавы

также обладают высокой устойчивостью к усталости, что означает, что они могут изгибаться без повреждений. Moots, например, использует гибкие нижние перья из титана, чтобы обеспечить бесшарнирную подвеску в задней части своих наборов рам Mountaineer и Routt YBB.

Каковы свойства титановой велосипедной рамы?

Новейшие титановые рамы могут быть разработаны для жесткой спортивной езды. Роберт Смит / Immediate Media

Титан

имеет явные преимущества перед другими металлами для велосипедной рамы. Он менее плотный, чем сталь, поэтому рама может быть легче, но при этом иметь трубы с более толстыми стенками. Титановая труба вдвое легче стальной трубы с такой же прочностью на растяжение. Титановые трубки Enigma обычно имеют толщину 0,9 мм в самом тонком месте по сравнению с 0,5 мм для стали.

Это затрудняет вмятину на титановой раме, а поскольку титан не подвергается коррозии, раму не нужно красить, поэтому царапины и сколы также не являются проблемой. Необработанная отделка, типичная для титановых рам, тоже выглядит великолепно, хотя нет никаких причин, по которым титановую раму нельзя красить.

С другой стороны, по словам Ламберта из Enigma, с титаном работать намного сложнее, чем со сталью. «Вы должны быть осторожны с чистотой и контролем процесса сварки, в частности, с продувкой кислородом, для которой Enigma использует газ аргон», — говорит он.

Что может не нравиться в таких деталях? Дэвид Кодери / Immediate Media

Раньше комплектов титановых труб было немного, и они не были разработаны специально для велосипедов. Это дало титановым оправам репутацию чрезмерно гибких. Ламберт говорит, что сейчас это не проблема, так как существует более широкий выбор трубок для конкретных велосипедов, а конструктивные особенности, такие как конические штурвалы и более широкие стандарты каретки, означают, что титановые рамы могут быть спроектированы так, чтобы они были настолько жесткими, насколько того требует приложение.

Тем не менее, титан по-прежнему имеет репутацию материала, обеспечивающего комфортную езду в руках хорошего сборщика рам.

Обратная сторона заключается в том, что титан является самым дорогим металлическим вариантом, часто затмевающим цену карбоновой рамы.

Плюсы титановой велосипедной рамы

• Прочный, долговечный и неутомимый
• Легче стали
• Качество езды
• Необработанная или окрашенная

Минусы титановой рамы велосипеда

• Трудно работать с
• Не такой легкий, как углерод или высококачественный алюминий
• Дорогой

Рамы из углеродного волокна

С тех пор, как Лэнс Армстронг выиграл Тур де Франс 1999 года на Trek 5500 OCLV, углеродное волокно стало основным материалом для высокопроизводительных велосипедных рам.

И не зря. Углеродное волокно — это чудесный материал с высокой степенью адаптации, которому можно придать форму и точно настроить в соответствии с точными требованиями, уравновешивая жесткость, комфорт и аэродинамические характеристики.

Однако

Carbon не лишен недостатков. Велосипедные рамы из углеродного волокна стоят дорого — пятизначная цифра в верхней части рынка — и могут быть более подвержены повреждениям при аварии, чем другие материалы.

Углеродное волокно действительно стало популярным в начале 2000-х годов. Тим де Ваэле / Getty Images

Как изготавливается велосипедная рама из углеродного волокна?

Карбоновая рама велосипеда состоит из слоев углеродного волокна (волокон, сплетенных в листы), залитых матрицей из эпоксидной смолы. Углеродные волокна придают ему прочность, а смола скрепляет его.

«Углерод имеет самое высокое отношение прочности к весу на один слой, — говорит Глен. «Но это только в одном направлении, поэтому он сложен под разными углами в раме велосипеда. Это означает, что его отношение прочности к весу немного снижается, но оно все же выше, чем у других материалов».

Большинство рам изготавливаются путем наслоения множества листов углеродного волокна/полимерного материала, называемого «препрег», с разными сортами и ориентациями, используемыми в разных местах рамы. Look, например, говорит, что его рама 795 Blade изготовлена ​​из более чем 800 различных кусков препрега.

Печь используется для отверждения карбоновой рамы в производстве. Октавио Пассос / Getty Images

«Смола придает раме ударопрочность и прочность на сжатие, — говорит Глен. «Компаний, производящих препрег, относительно немного, и многие рамы производятся сторонними производителями, поэтому большинство рам будет изготовлено из одних и тех же смол. Это укладка, на которой специализируются производители велосипедов, и которая также придает их рамам различные качества ».

Необходимость совершенствовать укладку добавляет еще один уровень сложности конструкции карбоновой рамы. Велосипедные бренды также не знают, как конечные пользователи будут ездить на их рамах. По словам Глена, это приводит к чрезмерной инженерии карбоновых рам, чтобы гарантировать, что они могут выдерживать ненормальные нагрузки.

Монокок или конструкция «труба в трубу»?

Colnago — один из немногих брендов, использующих конструкцию с проушинами для рамы из углеродного волокна. Джек Люк / Immediate Media

После того, как различные слои рамы собраны вручную, рама помещается в тяжелую металлическую форму и нагревается под давлением, чтобы соединить различные слои вместе.

В монококовой раме для каждого размера велосипеда требуется своя пресс-форма, что делает установку новой конструкции рамы дорогостоящей.

Альтернативой, которая используется для некоторых нестандартных рам, является конструкция «труба к трубе», в которой предварительно сформированные трубы из углеродного волокна нарезаются по длине и либо оборачиваются дополнительным углеродным волокном в местах соединения, либо вклеиваются в проушины из углеродного волокна. Colnago C64 является классическим примером последнего метода конструкции, в то время как в карбоновых рамах Condor используется конструкция «труба к трубе».

Очень ограниченное число производителей велосипедов использовали машины для изготовления труб из собственных углеродных волокон. Это процесс, который использовался для некоторых BMC и наборов временных рамок.

Каковы свойства рамы из углеродного волокна?

Карбоновые рамы могут быть отлиты в сложные аэродинамические формы. Орбеа

Ключевое различие между углеродным волокном и всеми металлами заключается в том, что композитная природа углеродного волокна делает его анизотропным, а это означает, что его физические свойства различны в разных направлениях.

Повседневным примером анизотропного материала является кусок дерева; Вы можете легко разделить его вдоль, но намного сложнее сломать его поперек волокон.

То же самое и с углеродным волокном, что означает, что расположение различных частей имеет решающее значение для того, как едет рама и насколько она прочна. Вот почему вы неоднократно найдете упоминания о «откладке» в маркетинговых материалах для карбоновых велосипедов.

Другим важным фактором является модуль используемого углеродного волокна. Волокна с более высоким модулем будут более жесткими, но они также более хрупкие, поэтому даже рама, продаваемая как «высокомодульная», будет сделана из смеси различных сортов углеродного волокна. Углеродное волокно с более высоким модулем также дороже, но конечным результатом будет более легкая рама при той же прочности.

Углеродное волокно — прекрасный материал, когда дело доходит до конструкции рамы, но оно не лишено недостатков. Рассел Бертон / Immediate Media

Иногда в карбоновые рамы входят и другие материалы. Примером может служить технология Countervail от Bianchi, используемая во многих ее рамах, которая интегрирует слой вязкоупругого материала в карбоновый слой, который, по словам Бьянки, помогает гасить вибрации.

Преимущества углеродного волокна хорошо известны, учитывая склонность велосипедных брендов воспевать свои всепобеждающие высококачественные карбоновые рамы.

Возможность тщательно контролировать свойства каждой части рамы означает, что карбоновые рамы могут быть разработаны в соответствии с конкретными требованиями велосипеда и типом езды, для которого он предназначен.

Углеродное волокно

можно использовать для изготовления чрезвычайно легкой и чрезвычайно жесткой рамы с возможностью обернуть карбон в сложные аэродинамические формы труб, при этом учитывая качество езды и комфорт.

Не все хорошие новости

Однако это будет стоить вам денег, и углеродное волокно не всегда лучший вариант для более дешевых рам, где более доступные алюминиевые варианты могут предложить аналогичные или лучшие ходовые качества за меньшие деньги.

Другим недостатком рамы из углеродного волокна по сравнению с металлической является то, что ее нельзя развернуть или нарезать резьбу, позволяющую вкручивать компоненты. Это означает, что подшипники, как правило, должны быть вставлены в раму или необходимо добавить металлическую вставку. для размещения резьбовых подшипников.

В частности, подшипники нижнего кронштейна

с прессовой посадкой имеют репутацию скрипучих, в то время как металлические вставки увеличат вес велосипеда и могут вызвать проблемы с выравниванием, если они не будут выполнены правильно.

Карбоновые рамы могут быть повреждены при аварии. Кензо Трибуйяр / Getty Images

Углеродное волокно

также довольно легко раздавить, поэтому его можно легко повредить в таких местах, как быстросъемные дропауты. Вот почему карбоновые велосипеды часто имеют металлические дропауты или вставки для сквозных осей или включают металлические протекторы для этих областей.

Удары и удары также могут привести к повреждению внутренней части труб рамы, которые могут быть незаметны снаружи и могут привести к неожиданной поломке рамы. Если на вашей карбоновой раме произошел удар или серьезная авария, вам следует проверить ее, прежде чем снова ездить на ней. Для выявления внутренних повреждений может потребоваться ультразвуковое или рентгеновское обследование.

Если вы сломаете карбоновую раму, возможности ее утилизации ограничены, в то время как с металлической рамой это легко сделать. Ценность титана, в частности, означает, что он вряд ли окажется на свалке.

Плюсы велосипедной рамы из углеродного волокна

• Отличное соотношение жесткости и веса
• Высокая адаптивность
• Можно формовать в форме аэродинамической трубы

Минусы велосипедной рамы из углеродного волокна

• Дорого
• Склонность к износу и повреждениям при аварии

Какие другие материалы для рам доступны?

Бамбуковый велосипед? Вы держите пари! Оли Вудман / BikeRadar

В то время как углеродное волокно, титан, сталь и алюминий, безусловно, являются наиболее распространенными материалами, используемыми для велосипедных рам, есть и несколько более редких вариантов.

Иногда вы будете видеть рамки, описанные как скандий. Однако это слишком редкий элемент, чтобы использовать его для всей велосипедной рамы, а рамы из скандия на самом деле представляют собой сплав алюминия с небольшим процентным содержанием скандия, наряду с другими металлами. Содержание скандия повышает прочность труб из сплава.

Некоторые велосипеды и велосипедные детали были сделаны из магниевого сплава, и он продолжает угрожать возвращением с нишевыми рамами, сделанными из этого материала. Магниевый сплав легче алюминия, а также прочнее, хотя и менее жесткий. Его расцвет пришелся на начало 1990-х годов, когда велосипедная рама Kirk Precision участвовала в гонках на Тур де Франс. Pinarello Dogma была сделана из магния еще в 2006 году. Vaast также производит ряд магниевых рам, в том числе гравийный велосипед Vaast A/1.

Натуральные материалы нашли свое место в велосипедных рамах. Некоторые бренды продают велосипеды с трубками рамы из бамбука. Водители сообщают, что он удобен, хорошо гасит вибрации дороги. В результате получается велосипед, который немного тяжелее, чем другие материалы, и, хотя бамбуковые трубы могут похвастаться отличными экологическими характеристиками, для их соединения могут потребоваться проушины и смолы, которые менее экологически безопасны.

Лен

также используется в качестве компонента велосипедных рам, обычно в сочетании с углеродным волокном, так как утверждается, что он поглощает вибрацию лучше, чем один углерод. Он используется в линейке велосипедов для выносливости LOOK 765, а также был представлен в серии велосипедов, выпущенных в середине 2000-х годов легендой гонок Йоханом Музеувом.

Авторы

Пол пишет о велосипедных технологиях и делает обзоры всего, что связано с велоспортом, уже почти десять лет. Он проработал пять лет в Cycling Weekly, а также писал для таких изданий, как CyclingNews, Cyclist и BikePerfect, а также регулярно писал для BikeRadar. С технической точки зрения он занимался всем, от ширины обода до новейших велокомпьютеров.