Quanti anni dura un telaio in alluminio in una bici da turismo?

Quanto dura un telaio in alluminio in una bici da turismo?

[Rimosse domande extra per essere chiari.]

sfondo

Finora ho preferito l'alluminio rispetto all'acciaio per molte ragioni, ma se l'acciaio dura molto più a lungo, per la mia prossima bici da turismo andrò per l'acciaio.

La mia Cannondale Badboy 2004 ha una crepa nel telaio in alluminio. Sono rimasto sorpreso da questo, ho pensato che la mia bici durasse più di 20 anni facilmente. Il workshop ha affermato che si tratta di un telaio robusto e di alta qualità, ma dopo 10 anni i telai in alluminio possono stancarsi. Soprattutto se uso la mia bici sia in inverno che in estate, poiché il cambiamento di calore si consuma più velocemente. Dicono che può essere saldato, il che avrà un costo significativamente inferiore rispetto a un nuovo telaio (se disponibile), ma dovrei essere preparato affinché compaiano altre crepe. L'officina contatta un saldatore specializzato nella saldatura e riparazione di telai di biciclette.

Ho anche trovato un articolo di ricerca scientifica su questo argomento. Se qualcuno avesse accesso a ScienceDirect ( Cicero et al. (2011): Analisi delle cause di cracking in un telaio per bici in lega di alluminio ), sarei interessato alle conclusioni.

Sono interessato alle bici da turismo, non alle bici da strada, alle city bike, ecc.

Sono felice di aggiornare / chiarire la mia domanda, se necessario, fare un commento.

Temi che ho studiato:

2. Manutenzione su un telaio in alluminio
3. Quale tipo di telaio è migliore per una bici da turismo, acciaio o alluminio?
4. È possibile riparare un'ammaccatura su un telaio in alluminio?
5. Quali sono i pro e i contro tra un telaio in alluminio e carbonio?
6. La coppia è rilevante per acciaio / alluminio? Dove trovo le specifiche di coppia?
7. telai non in acciaio e longevità
8. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
9. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

Crepa nel telaio in alluminio vicino all'ascia posteriore (la bici è capovolta):

Ci sono molte domande, quindi mi accontenterò di quello nel titolo.

Quanti anni durerà un telaio in alluminio attuale di una bici da turismo?

dipende:

• Non so quale telaio in alluminio
  sia un fattore più grande del materiale
• Non so l'uso L'
  uso è un fattore più grande del materiale
• Non so come ti prenderai cura della bici La
  cura / manutenzione è un fattore più grande del materiale

L'alluminio non è cambiato negli ultimi 10 anni

Tutto ciò che sappiamo è che la tua ultima bici con telaio in alluminio, di alta qualità e resistente è durata circa 10 anni

La migliore ipotesi è che il tuo prossimo telaio in alluminio, di alta qualità e resistente durerà anche 10 anni.
Davvero questa è la migliore ipotesi

È vago quanto durerà un paio di sneaker attuali?
E la migliore ipotesi per quanto tempo durerà il mio prossimo paio di sneaker è quanto è durato il mio ultimo paio.

La fatica dell'alluminio e l'acciaio non si affaticano. Come affermato in un commento, l'acciaio fa fatica - beh, non sempre. L'acciaio dolce normalmente non ammette la crescita di crepe per fatica se le sollecitazioni applicate sono inferiori a circa il 10% della resistenza del materiale. I materiali, come le leghe di alluminio, non hanno questo limite di fatica. Se viene applicato un carico ciclico, le leghe di alluminio si affaticheranno sempre. Per la stessa forza una bici in acciaio sarà generalmente più pesante dell'alluminio. Ma ottieni una bici molto meno suscettibile alla fatica. Con l'acciaio ottieni anche una bici che prenderà un ding (ammaccatura) e non comprometterà la resistenza strutturale fino all'estensione dell'alluminio. Non esattamente la stessa cosa, ma a livello molecolare sono correlati. Materiali del telaio

Trovato un numero tra virgolette. Solo perché era su Internet non lo rende giusto, ma ecco una citazione di 5-10 anni.
Telaio bici: alluminio vs. Acciaio

I telai in alluminio hanno la durata a fatica più breve di qualsiasi materiale utilizzato per fabbricare telai per biciclette. Il tipico telaio in alluminio ha un'aspettativa di vita da 5 a 10 anni. La durata a fatica dell'acciaio è molto più lunga, ma il materiale richiede più manutenzione. Per prevenire la formazione di ruggine, i telai in acciaio devono essere puliti e lucidati regolarmente e periodicamente rivestiti con un dispositivo antiruggine all'interno del telaio.

Se stai scontando l'acciaio perché arrugginirà, allora non ti prenderai cura della bici correttamente. Una bici in acciaio correttamente mantenuta e immagazzinata non deve arrugginire. E di sicuro non dovrebbe arrugginire durante la tua vita. Hai dichiarato che le bici dell'era di tuo padre sono durate 40-50 anni - abbastanza sicuri che fossero bici d'acciaio.

Se vuoi senza fatica e senza ruggine, procurati il ​​titanio.

Ho studiato di più su questo argomento.

La risposta breve è che un telaio in alluminio può durare da un paio d'anni a 50 anni / vita.

La lunga risposta è:

• Il fattore principale è la fatica (senza contare gli incidenti): "La tendenza di un materiale (metallo) a rompersi sotto carico ciclico ripetuto a una sollecitazione considerevolmente inferiore alla resistenza a trazione in una prova statica".
• Il segno della fine della vita di una struttura in alluminio è una crepa da fatica, quando appare la prima crepa, probabilmente ne arriveranno altre. Alcuni anni possono essere ottenuti con la saldatura, ma probabilmente falliranno in un altro posto. Ispezioni regolari sono necessarie per evitare un fallimento totale.

Principali fattori di affaticamento del telaio in alluminio:

1. Progettazione, produzione, saldatura, materiale : fattore determinante per il 90% dei proprietari di biciclette, in quanto non usano la bici tanto da affaticarla con l'uso. Noi, su questo forum, siamo probabilmente nell'altro 10%.
2. Condizioni ambientali : salino, umido, aumento di grandi sbalzi di temperatura.
3. Uso (peso del ciclista, terreno): i ciclisti più pesanti si affaticano maggiormente e un uso maggiore nel tempo aumenta la possibilità di fallire in modo significativo. Per gli utenti pesanti, che acquistano comunque buoni telai e si prendono cura della bici, probabilmente questo è il fattore limitante. Contando il numero di km che un utente può percorrere praticamente ogni anno, ciò limita la durata del telaio a 5-10 anni o al massimo ~ 200000 km.

Consigli per prolungare la vita del telaio in alluminio:

• Saldature di alta qualità progettuali-manifatturiere possono durare significativamente più a lungo nelle stesse condizioni, spendere soldi per un buon telaio.
• Proteggere dalle condizioni ambientali, non uscire all'esterno in inverno, proteggere dall'umidità quando non in uso.
• Guidare con meno peso.

Una conseguenza pratica per me che una bici con telaio in alluminio di seconda mano è rischiosa, ha bisogno di un'attenta ispezione del telaio per i segni e informazioni su quanto la bici è stata utilizzata, come è stata conservata.

Alcune risorse più interessanti:

1. Progettazione a fatica di telai di biciclette saldati secondo un criterio multiassiale (Procedia Engineering, 2012)
2. Guasto di fabbricazione e fatica in alluminio (Professional Boat Builder, 06 2012)
3. La formazione di fessure da fatica in singoli cristalli di alluminio (Acta Metallurgica, 1961)
4. Progettazione a fatica di componenti e strutture in alluminio (Hardcover, 1996)
5. Materiale sportivo: telai per biciclette (Enciclopedia dei materiali: scienza e tecnologia, 2001)
6. Analisi parametrica di elementi finiti di geometrie di telai di biciclette (Procedia Engineering, 20114)
7. Che cos'è l'insufficienza da fatica e come può essere evitata?

Il fattore critico dei telai in alluminio è che praticamente tutte le leghe di alluminio che sono utili per la costruzione di oggetti sono soggette a "indurimento del lavoro".

Ciò significa che, poiché un pezzo di alluminio viene "ciclicato" nei cicli di distensione, l'alluminio tende a diventare sempre più fragile. L'acciaio non presenta questa caratteristica a un livello simile.

Esempio: diversi anni fa ero in campeggio per un tour. Mentre stavo montando la mia tenda, uno dei pali in alluminio a più segmenti ha sviluppato un'incrinatura all'estremità in cui il polo successivo si "inserisce". Muovendomi ho fatto montare la tenda OK, ma la sera dopo molti altri pali hanno sviluppato crepe simili e alla fine del viaggio ho dovuto sostituire l'intero set. L'anno successivo un altro camper del gruppo ebbe lo stesso identico problema.

Non è stato lo stress estremo che ha causato queste crepe, ma semplicemente il "ciclismo" di montare la tenda e abbatterla 50-60 volte. I telai per biciclette in alluminio sono realizzati con leghe migliori e sono costruiti in modo più pesante, ma lo stesso meccanismo è al lavoro e anche un telaio che non è sottoposto a stress estremi diventerà sempre più fragile mentre viene utilizzato.

Ho lavorato con qualcuno che era un designer di biciclette a Cannondale alcuni anni fa. Mi aveva detto che i telai erano progettati per essere caricati in ciclo 1.000.000 di volte prima del fallimento. Ciò significa che il telaio potrebbe essere caricato per lo stress di progettazione completo un milione di volte prima del fallimento.

Anche la saldatura di un telaio incrinato è un'idea MOLTO negativa. L'alluminio è trattato termicamente. La saldatura rimuove il trattamento termico e riduce notevolmente la resistenza del materiale. Per l'alluminio 7005 ciò significa passare da una tensione di 41.000 psi a 28.000 psi. Questa è una riduzione del 30% circa della forza.

Il telaio di questa bici è la lega "Optimo" di Cannondale. Questo tende ad essere più leggero e più rigido, il che ha permesso di realizzare una struttura più sottile e più conforme. Ho sentito molte persone con fratture Optimo, disposte a tornare di nuovo allo stesso, da quando un giro così bello leggero .... Non ho visto alcun telaio Furio spezzarsi per esempio ... I suoi tubi 6061-T6 robusti e pesanti don fare una bici da corsa, ma l'inferno del telaio rigido e duraturo. Questi sono solo i miei 2c da considerare ....

Avendo posseduto un telaio in alluminio 6061 (bici ibrida marin larkspur) con una garanzia a vita e ricevuto non meno di tre telai di sostituzione in garanzia (ogni volta dopo circa 15k miglia stradali) tutti a causa di tubi che si spezzano a metà a causa di un guasto da fatica, i consigliamo vivamente di non tentare di riparare un telaio in alluminio. Se una parte della cornice è alla fine della sua vita, lo è anche il resto della cornice. C'è una ragione per cui ogni parte critica di un aereo viene sostituita dopo un numero fisso di ore di volo, indipendentemente dal fatto che stia mostrando segni di usura e la ragione sia la fatica.