프레임 고장과 같은 것이 있습니까?

몇 가지 일반적인 질문은 자전거 또는 자전거 프레임 것 "시간에 대한 요청을받은 마지막 "과 답변의 요지 교체 가능한 구성 요소를 교체하고 자전거가 합리적으로 잘 유지되는 경우 자전거는 꽤 오랫동안 지속될 수있을 것으로 보인다.

그러나 프레임 자체의 본질적인 구조적 무결성은 어떻습니까? 일정 수준의 사용 후에 갑자기 프레임이 고장 나거나 쇠약해질 위험이 있습니까? 자전거가 떨어져 넘어 지거나 약점을 따라 부러 지거나 부서 질 위험이 있습니까? 내 자전거 중 하나는 내가에 돌리겠다 차 때보 다 더 많은 마일을 가지고 - 나는의 무결성에 대해 궁금해 차 !

그렇습니다. 프레임이 충돌하거나 심하게 타지 않더라도 프레임이 작동하지 않습니다. 이 문제를 해결하는 유일한 방법은 유지 관리 및 청소 중에 정기적으로 프레임을 검사하는 것입니다. 균열이 있는지 확인하십시오. 라이딩시, 삐걱 거리는 소리와 삐걱 거리는 소리에주의를 기울이고 항상 근본 원인을 찾으십시오 (크랙 일 수 있음).

명심하십시오 :

• 용접 불량은 수년간 잘 견뎌 낼 수 있습니다.

• 점검되지 않은 녹은 외부 나 내부에서 강철 튜브를 통해 먹을 수 있습니다. 일단 시작되면 그 위에 계속 올려 놓아야합니다. 그렇지 않으면 결국 프레임을 차지하게됩니다. 녹은 또한 가스 파이프 슈빈과 같은 예쁜 이탈리아 재료를 선호함으로써 튜빙에서 "좋은 맛"을 가지고있는 것 같습니다.

• 금속 피로 는 프레임이 갑자기 스냅 될 때까지 천천히 성장하는 균열을 형성 할 수 있습니다 (체인 스테이가 드롭 아웃과 만나는 지점과 크랭크 암에서 개인적으로 확인했습니다).

피로 균열의 원인은 알루미늄입니다. 알루미늄 시트 포스트 및 조향 관은 또한 프레임에서시 튜브 / 조향 관을 영구적으로 막을 수있는 산화 알루미늄 블룸을 발생시키는 경향이있다.

탄소는 일반적으로 충분히 나쁜 충돌에서 살아남지 못합니다. 나는 장기 박리 문제에 대해 들었지만 개인적으로는 한 번도 보지 못했습니다. AFAIK 모든 카본 프레임이 충돌이나 사고로 "바람"되어 소유자가 더 이상 신뢰하지 않는 지점까지 프레임을 손상시킵니다. 아무도 부서지지 않은 탄소에 어떤 일이 일어 났는지에 대한 이야기가 있습니까?

구체적인 예를 들어, 아래는 몇 년 전의 실패입니다. 내가 매우 가파른 언덕을 만들면서 일어났다. 나는 큰 "팝"을 들었고 주변을 둘러 볼 때까지 무슨 일이 있었는지 몰랐고 각 페달 스트로크로 체인 스테이가 드롭 아웃과 분리되는 것을 보았습니다. 이것은 강철 자전거이며 완전히 수리 할 수있는 BTW입니다. 나는 결과적으로 충돌하지 않았다 (그러나 나는 빠르지도 않았다). 균열 상단에 약간의 녹이 보이는지 확인하십시오. 전체 고장이 발생하기 전에 일정 시간 동안 균열이 있었음을 나타냅니다.

프레임이로드 상태에서 실패 할 때 때때로 언급하는 것을 치명적인 실패 라고 합니다. 때때로 발생하지만 상대적으로 드물다. 타고있는 동안 결함이있는 카본 프레임에 대한 이야기가 자연스럽게 실패하지만, 이것은 항상 친구의 이야기 인 것 같습니다. "실패"하는 대부분의 프레임은 교통 사고 또는 기타 손상으로 인해 발생합니다. 그리고 Gary가 지적했듯이 바텀 브래킷 (및 장착 구멍)이 마모 될 수 있습니다.

프레임 재질도이 부분에 영향을줍니다. 사이클링 서클의 일반적인 지혜는 강철이 가장 내구성이 뛰어나다는 것입니다. 알루미늄 프레임은 할 수 없습니다. 그리고 탄소 섬유 프레임은 섬세한 것으로 유명합니다. 그 중 하나가 중단되면 수정 사항을 신뢰할 수 없으므로 버리고 새 것을 얻습니다.

이것에 대한 진실이 있지만, 강철 은 고정하고 재사용하기에 안전하지 않을 정도로 손상 될 수 있습니다. 그리고 탄소 섬유는 사람들이 생각하는 것보다 내구성이 있습니다. 그러나 손상된 프레임을 평가하는 것은 단순히 단순히 교체하는 것보다 더 어려운 문제입니다. 경험에 따라 이러한 종류의 평가를 수행 할 수있는 프로 스패 처가 있지만 x- 선 기계를 통해 프레임을 넣지 않으면 서 프레임을 구부리고 다시 용접 한 후에도 무게를 가해도 안전하다고 말할 수 있습니까? ?

일반적으로, 프레임은 자전거에서 가장 내구성있는 부분입니다. 그러나 수리 할 수 ​​없을 정도로 손상 될 수도 있습니다.

예-프레임에 마모, 찢어짐, 노화 및 피로가 발생할 수 있습니다. 대부분의 프레임에서 주요 관심사 또는 실패 영역은 하단 브래킷에 있습니다. 금속 및 탄소 프레임 모두에서 이것은 높은 응력과 플렉스의 지점입니다. 그러나 모든 용접 또는 조인트에 응력이 가해져 시간이지나면서 고장날 수 있습니다.

용접 점 또는 조인트에 특히주의하면서 전체 프레임을 정기적으로 점검해야합니다. 강철 프레임에 녹이 슬거나 페인트 또는 용접 균열의 흔적이 있는지 자세히 살펴보십시오. 가장 좋은 방법은 프레임을 손으로 씻고 검사하는 것입니다. 6 개월마다 자전거 나 자동차 왁스를 한층 더 오래 바르십시오. 왁스를 사용하면 먼지와 진흙이 프레임에 달라 붙기 어렵고 다음 청소가 더 쉬워집니다.

즉, 프레임을 청소하고 검사하는 습관을들이는 경우, '평균적인'라이더 (과도하게 무겁거나 급격한 점프와 낙하를 타지 않는 라이더)이며 자전거를 올바르게 보관하고 오래도록 생각할 수 있도록 잘 관리하십시오.

나는 실패한 몇 가지 오래된 강철 프레임을 보았습니다. 하나의 경우, 다운 튜브 장착 시프터가 부착 된 지점에서 다운 튜브가 두 개로 갈라졌습니다. 다른 경우에는 크랙이 다운 튜브와 버텀 브래킷 사이의 교차점에있었습니다. 또한 시트 튜브에서 시트 스테이가 분리되어있는 것을 보았습니다.

그러나이 모든 고장은 수년 동안 (수십 년이 아닌) 비가 내리지 않은 자전거에서 발생했으며, 프레임이 파손 된 경우에도 여전히 타기 시작했습니다 . 전통적인 강철 "다이아몬드"프레임은 매우 견고합니다.

금속 프레임에서 균열을 발견하는 것에 대한 참고 사항 :

페인트에 균열이 있는지 확인하십시오. 이것들은 예를 들어 ~ 5mm 길이까지 아주 작을 수 있습니다.

용접부의 응력 점을보십시오. 일반적으로 금속이 가장 얇은 용접 비드의 가장자리에 있습니다. 버텀 브래킷은 자전거의 스트레스를 가장 많이 받지만 가장 지지력이 높기 때문에 거의 파손되지 않습니다. 탈락은 내 경험상 가장 일반적인 실패 영역입니다. 대부분의 충돌은 전면에서 발생하며 포크 또는 헤드 튜브가 다운 튜브와 만나는 곳에 나타납니다. 이것들은 볼만한 곳입니다.

알루미늄이 갑자기 can 수 있습니다. 핸들 바에서 이런 일이 발생했습니다. 일반적으로 강철은 파손되기 전에 구부러지며 그 용량에서 훨씬 안전합니다. 내구성이 강한 탄소에 대해 말하는 사람들은 팬보이 또는 영업 사원입니다. 누구나 탄소가 극적으로 파괴 될 수 있다는 것을 알고 있습니다.

전면 드롭 아웃, 포크 크라운 및 핸들 바는 실제로 볼 수있는 최고의 안전 점검 지점입니다. 실패하면 죽일 수 있습니다. 후면 드롭 아웃 파손은 나쁘지만 일반적으로 매우 위험하지는 않습니다.

멋진 경량 도로 자전거가 가장 취약합니다. 강철 통근자 자전거의 프레임 고장은 일반적으로 다른 이유로 자전거가 정체 된 후 오랫동안 발생합니다. 프론트 엔드 프레임 고장이 걱정된다면 알루미늄이나 카본을 사용하지 마십시오.

대부분의 자전거는 작은 라이더를 위해 설계 되었기 때문에 때때로 200 파운드를 초과하거나 약간 큰 개인은 다른 사람보다 프레임 피로에 더 많은 문제를 겪게됩니다.

내 Giant Explorer의 프레임은 몇 주 전에 갑자기 치명적인 오류가 발생했습니다. 두랄루민 프레임은 두 바퀴가 완전히 분리 된 상태에서 분리 할 때 두 튜브에 경고없이 두 개로 나뉩니다. 그것은 단지 9 살이고, 나는 그것을 새로 구입했고, 아무도 그것을 타본 적이 없으며, 어떤 식 으로든 잘못 취급되지 않았습니다. 캐리어가 내장 된 로드스터 유형이므로 하중을 전달하도록 설계되어야합니다. 도로와 사이클 트랙에서만 사용되며 주로 쇼핑, 여행 또는 즐거움을 위해 사용됩니다. 케이블이 튜브에 들어가는 약점에서 튜브가 파손되었습니다. 이 영역의 프레임, 특히 하단 튜브를 점검하려면이 모델의 다른 소유자에게 경고해야합니다. 나는 비교적 가벼운 부상을 입었지만, 훨씬 더 치명적이고 심지어 치명적일 수도있었습니다.

나는 그것을 구입 한 후 약 2 년 동안 강철 프레임을 깰 수있었습니다. 그것은 그것을 소유하고 파괴하기 위해 그것을 타고 난 후 1 년 동안 충돌을 일으켰습니다. 충돌 후 (도랑으로) 지오메트리가 더 짧고 빡빡하다는 것을 알았습니다. 나는 단지 그것을 타고 계속했다. 뒤에서 볼 때 가장 지능적인 일이 아닐 수도 있습니다.

시트 튜브 하단과 하단 브래킷 쉘 상단에 응력 균열이있는 것으로 보이는 3 대의 자전거를 보았습니다. 나보다 야금술 지식이 더 많은 자전거 너트 친구는 이것이 작업 경화로 인한 것이라고 말합니다. 20 년 이상의 일상적인 사용 후 믿을 수있는 크롬 몰이있는 후지 그란 투어 SE 프레임에 이런 일이 생겼으므로 롤링하는 동안 왼쪽 페달을 밟거나 내리는 습관이 아마도 이 조인트에 추가적인 스트레스 / 플렉스.

지금까지 다른 답변보다 약간 더 나아가려고합니다. 내가 잘 아는 사람은 내가 엔지니어가 아니라는 사실에 의해 제한 될 수 있습니다. 정정을 환영합니다.

피로 관련 수명

이 섹션에서는 피로와 관련된 프레임 수명, 즉 충돌이나 손상없이 반복적으로 정상적인 사용 후의 프레임 수명에 대해 자세히 설명합니다. 통념는 강철이며 티타늄 관련된 질문에 가장 내구성 프레임 재료, 예를 들면 [이 응답]하다 1 . 포장 풀기가 필요합니다. 많은 재료는 반복적 인 로딩 (예 : 페달 스트로크) 후 피로 를 경험 합니다. 이 비트에 대해 Wikipedia를 인용하자.

재료 과학에서 피로는 주기적 하중으로 인한 재료의 약화로 점진적이고 국소적인 구조적 손상과 균열의 성장을 초래합니다. 균열이 시작되면, 각각의 로딩 사이클은 균열을 소량 증가 시키며, 전형적으로 파단 표면의 일부 부분에 줄무늬가 생길 것이다. 크랙의 응력 강도 계수가 재료의 파괴 ​​인성을 초과 할 때 발생하는 임계 크기에 도달 할 때까지 크랙이 계속 커져서 빠르게 전파되고 일반적으로 구조물의 완전한 파괴가 발생합니다.

그러나 강철과 티타늄 은 피로 한계가 있습니다. 즉, 특정 임계량 미만의 하중은 피로를 유발하지 않습니다. 그러나 각 재료의 임계량이 얼마인지 확실하지 않으며 어떤 종류의 충격이 재료를 초과하는지 확실하지 않습니다 (예 : 많은 차량의 충격이 두 금속의 한계를 초과하는 것 같습니다). 알루미늄 ( Lennard Zinn 링크 )에는 피로 한계가 없습니다. 모든 부하의 양의 금속을 약화되며, 결국 피로 의지와 균열.

그러나 비행기가 알루미늄으로 만들어졌으며 비행기는 수십 년 동안 서비스를 제공 할 수 있습니다. 따라서 건축 품질에 따라 알루미늄 프레임의 수명이 매우 길 것으로 예상 할 수 있습니다. 실제로 Sheldon Brown의 사이트 에는 Tour Magazine의 1997 년 12 개 프레임 테스트 (Damon Rinard의 독일어 번역) 링크가 있습니다. 테스트에는 4 개의 알루미늄 프레임 (예 : Cannondale CAAD 3), 4 개의 스틸 프레임 (예 : 막힌 De Rosa SLX, 용접 된 Fondriest), 일부 탄소 (예 : Trek OCLV 모노코크, 알루미늄 러그에 탄소 튜브가있는 Time Helix) 및 일부 티타늄 (예 : 멀린 팀로드).

이들은 모두 최고급 프레임이었으며 가볍고 얇은 튜브쪽으로 기울어 졌을 수 있습니다. 그러나 탄소강 1 개와 알루미늄 프레임 2 개 (Trek OCLV, CAAD3 및 Principia RSL)는 테스트가 끝났지 만 선택된 강철 프레임은 없었습니다. 따라서 알루미늄에는 이론적 인 한계가있을 수 있지만 아마추어 자전거 운전자는 실제로이를 초과하기가 어려울 수 있습니다.

나는 경력에서 초기에 탄소 섬유와 피로에 대해 무엇을 들었는지 확실하지 않습니다. 탄소 섬유는 실제로 피로에 매우 취약하지 않을 수 있습니다. 에서 이 Cyclingtips 기사 , 여러 자전거 복합 엔지니어는 위에서 설명한 의미에서하지의 피로 않는 것을 말한다. 카본 파이버 프레임은 평생 지속될 수 있으며 손상이 없습니다. 항공 산업은 점점 더 탄소 부분으로 옮겨 가고 있으며, 탄소가 취약한 경우에도 그렇게하지 않을 것입니다. 비행기는 매우 비싸기 때문에 수십 년의 서비스 수명을 가져야합니다.

제조 공정

다시 한 번 저는 재료 엔지니어는 아니지만 1997 년 테스트의 많은 프레임은 러그 또는 용접 영역과 같은 조인트에서 실패했습니다. 티타늄의 경우 용접은 불활성 가스 하에서 이루어져야합니다. 산소 나 질소가 용접부에 들어가면 재료가 부서지기 쉬워 균열이 생길 수 있습니다. 강철과 알루미늄의 화학적 문제가 무엇인지 잘 모르겠지만 용접부의 오염 가능성도 의심됩니다. Zinn을 다시 인용 :

강철 또는 티타늄 프레임이 있다면 특정 피로 파괴를 예측할 수 없습니다. 프레임 설계자가 인장 강도와 치수 (벽 두께, 지름 및 모양)가 라이딩 중 발생하는 응력이 열을 가할 때 인장 강도의 40 %를 초과하지 않는 강철 또는 티타늄 튜브를 선택하기 때문입니다. 영향을받는 (즉, 용접) 영역 — 충돌이 없을 경우 프레임이 무한정 지속됩니다. 물론, 노치 또는 찌그러짐 또는 용접 불량 (또는 강철의 경우 녹)은 해당 한계를 낮추고 (인장 강도를 낮추는) 응력이 낮거나 사이클 횟수가 줄어들면 피로 파괴가 발생합니다.

Zinn은 또한 강철 또는 티타늄의 열 영향 구역을 암시합니다. 나는 이것이 용접 중 강한 열로 인해 프레임이 열의 영향을받는 영역에서 약하다는 것을 의미합니다. 이 과정이 더 낮은 온도에서 수행되기 때문에, 실버 브레이징 또는 러그가 용접 된 강철의 대안이 될 수있는 한 가지 이유라고 생각합니다. 그러나 Tour 테스트에 따르면 러그 처리 된 스틸도 조인트에서 파손될 수 있습니다. 러그의 오염으로 인한 것일 수 있습니다. Tour 테스트의 프레임이 왜 깨 졌는지 정확히 알지 못했지만 Brown 사이트에서 실패 테이블을 읽으면 많은 부분이 공동으로 보입니다. 그것이 제조 공정의 실패라고 생각합니다.

내가 알기로는, 탄소 프레임은 일반적으로 금형에 배열 된 미리 형성된 탄소 시트로 만들어진다. 그런 다음 수지를 넣고 프레임을 굽습니다. 나는 일반적으로 앞면과 뒷면 삼각형을 따로 따로 만든 다음 서로 접합한다고 생각합니다. 카본 프레임은 열처리와 다른 문제가있을 수 있습니다. Raoul Luescher에는 Youtube 채널이 있습니다여기서 그는 충돌을 일으킨 카본 프레임으로 절단되어 평가를 위해 보내집니다. 그는 종종 탄소에서 공극 (즉, 구멍)을 찾습니다. 그는 전직 항공 엔지니어입니다. 그는 이것이 문제라고 지적하는 것 같지만 자세한 설명을 보지 못했습니다. 공극은 금속 프레임의 작은 균열과 같은 방식으로 작용할 수 있으며, 반복되는 하중으로 인해 공극이 시간이 지남에 따라 전파 (즉, 팽창)되어 결국 피로 실패로 인식 될 수있는 것으로 의심됩니다.

또한, 탄소 섬유는 실제로 많은 얇고 매우 강한 섬유로 만들어진다. 에서 하나의 팟 캐스트 탄소 포크 실패의 최근 그룹에 대해 그는 도움 케이블이 지역을 통과에 일부 포크는 스티어링 비슷한 사각형 모서리 디자인되었다 말했다. 그는 날카로운 굴곡이 탄소에 매우 스트레스가되고 나중에 실패 할 수 있다고보고했다. 내부 케이블 라우팅을위한 구멍이있는 핸들 바 (전자 드라이브 트레인 용)에 대해 논의한 유튜브 비디오에 대해 (링크를 찾을 수 없음) 회상했으며, 탄소에 부하가 걸리면 구멍이 파손될 수 있다고 말했다. 기본적으로, 제조 결함 자체는 신경 쓰지 말고, 일부 디자인 선택은 자전거 회사 엔지니어가 탄소 섬유에서 기대하지 않은 고장 지점을 만들 수 있습니다.

피해를 주다

인용 된 Zinn 통로로 돌아 가면, 움푹 들어간 곳은 재료 특성에도 불구하고 강철 또는 티타늄 프레임의 시작 실패 지점이 될 수 있습니다. 분명히, 그들은 알루미늄 프레임에 동일한 영향을 미칩니다. 우리 중 많은 사람들은 탄소 섬유가 깨지기 쉽다는 느낌을 가지고 있으며, 아마도 그 손상에 대한 알려진 저항의 부족 때문일 것입니다. 따라서 비교적 작은 충격에도 프레임이 손상 될 수 있습니다. 즉각적인 오류는 발생하지 않지만 결국에는 프레임이 실패 할 수 있습니다. 스틸도 녹슬 수 있습니다. 그러나 카본 프레임도 소금으로 부식 될 수 있습니다. 도색되지 않은 알루미늄도 가능합니다.

TL; 소비자에 대한 DR

제조 공정 결함과 손상은 아마도 프레임 수명에 가장 큰 위협 일 것입니다. 모든 프레임이 이러한 문제로 인해 위험에 처할 수 있음을 설명합니다.

카본 프레임과 매우 가벼운 튜브로 제작 된 프레임을 취급 할 때는 특히주의하십시오. 내가 자주 방문하는 인터넷 포럼 중 일반적인 통념은 이런 이유로 사용 된 탄소에 회의적이다. 소비자는 초경량 튜브가있는 프레임과 같이 관련된 재료의 성능 경계를 넓히는 프레임에 회의적 일 수 있습니다. 수명이 다한 제조업체와 충분한 기록을 유지하는 데 의존하지만 소비자는 수명 보증이있는 제조업체에 선택을 편향시킬 수 있습니다.

이론적으로 소비자는 프레임 결함으로 유명한 제조업체를 피할 수 있습니다. 문제는 일화를 모으는 것 외에 어떻게 이것을 실제로 평가할 것인지 잘 모르겠습니다.

몇 년 전, 나는 시트 스테이와 드롭 아웃에서 스틸 프레임 (Trek 700) 휴식을 가졌습니다. 리어 액슬이 이전에 고장 났기 때문에 구부러져 서 발생한 것일 수 있습니다. 자전거는 최소한 10 년 동안 잘 사용되었습니다.

FWIW I은 또한 한 번 JIS 크랭크 스핀들을 부러 뜨 렸으며, 아마도 크랭크 고정 볼트가 느슨해 져서 비정상적인 힘으로 인한 것일 수도 있습니다.

학생으로서 저는 30 세가 넘는 스텝 스루 브레이징 스틸 프레임을 사용했습니다.

따라서이 자전거의 프레임 구조는 특히 약했습니다. 그 시작은 저에게 알려지지 않았습니다. 아빠는 어느 시점에서 그것을 사 셨습니다. 그런 다음 레크리에이션 목적으로 사용했기 때문에 거리가 많지 않지만 숲길에 약간의 짐을 더했습니다 (뒷좌석의 아이). 어느 시점에서 나는 그것을 도난 당할 위험이 너무 크지 않고 대학 도시에서 밤새 잠겨있을 수있을 정도로 오래 된 자전거로 물려 받았습니다.

페달을 밟을 때 (제 1 차 대학 자전거로 약 5 년 후) 각 페달 스트로크로 비틀기 시작한다는 의미에서 실패했습니다. 러그 / 브레이징이 의심됩니다. 그래도 갑자기 아무것도 없습니다.

나는 그것이 얼마나 오래 지속되었는지 알지 못하고, 가끔 가벼운 사용을 위해 오래된 자전거를 찾고 있었고 아직 그렇게 나쁘지 않았기 때문에 굴곡에 신경 쓰지 않는 사람에게 주었다.