Ma a kerékpárok sokkal jobbak és fejlettebbek, mint korábban, köszönhetően az évekig tartó fejlesztésnek. A gyártási technológiák fejlődésének egyik fő tényezője az alumínium öntvények használata. Ezzel az eljárással a gyártók pontos tárgyakat, erős és könnyű tárgyakat tudnak építeni. Ahogy a kerékpársport új technológiákat vezet be, az alumínium öntvényt egyre inkább használják a kerékpáralkatrészek gyártásában, amelyek egyszerre termelékenyek és kiválóak. 

Ez a cikk az alumínium öntéssel, annak főbb felhasználási területeivel, a kerékpáralkatrészek gyártásában való gyakori alkalmazásával és az elkövetkező években a kerékpározásra gyakorolt várható hatásával foglalkozik.

A kerékpáralkatrészek változásának áttekintése

A kerékpárok sokat változtak az 1800-as évek eleji megjelenésük óta. A modern kerékpárok teljes szerkezete, legyen az bármilyen egyszerű vagy fejlett, jelentős változásokon ment keresztül.

A korai időszakban, 1817 és az 1860-as évek között kezdődött.

A kerékpáralkatrészek története Karl Drais találmányával, a Draisine nevű "hobbiló" feltalálásával kezdődik, még 1817-ben. Ehhez a járműhöz nem tartozott pedál vagy lánc, amelyet a lovas lábaival a talajhoz nyomva hajtott. Csak a vázat és a kerekeket készítették fából, fék, kurbli vagy csapágy nélkül. Nem lett belőle igazi kerékpár, de részben ez indította el a későbbi kerékpárok fejlődését.

Az 1860-as és 1880-as évek, a pedálos forradalom

A Velocipede első kerekére pedálokat szereltek, ezért vált "csontkovácsoló" néven ismertté. A vasvázak és a kemény gumigumikkal ellátott fakerekek kényelmetlen utazást biztosítottak a kerékpároknak. Miután feltalálták a pedálokat, utat engedtek az első hajtókarnak, ami hozzájárult a hajtáslánc tökéletesítéséhez. Még mindig nem voltak túl hatékonyak a fékek és a sebességváltók ezeken a kerékpárokon, így csak korlátozottan tudtak gyorsan haladni.

A nagykerekű korszak az 1870-es és 1880-as évek között tartott.

Ezt a kerékpártípust Penny Farthingnak nevezik, mivel elöl egy nagy, elöl lévő, hátul pedig egy sokkal kisebb kerékkel rendelkezett. A nagyobb első kerékkel való tekerés minden egyes pedálra sebességet adott, de veszélyt is jelentett. Mivel a lovas magasan a talaj fölé volt szerelve, az esés sérülést okozhatott. Az 1800-as évek végén sarkantyús kerekek, kezdetleges fékkarok és jobb pedálforgók készültek. Bár nehéz volt vezetni, a magaskerék hozzájárult a kerékpár szabványainak emeléséhez mind a fémek, mind a kerekek tekintetében.

A biztonsági kerékpár innovációja 

John Kemp Starley 1885-ben bemutatott biztonsági kerékpárja volt az, amely nagyban megváltoztatta a kerékpárok gyártását. Mivel két azonos méretű kereke volt, a hátsó kereket lánc hajtotta, és alacsony súlypontja volt, ez lett a modern kerékpárok első formaterve. Ennek a kialakításnak köszönhetően ma is használunk lánchajtást, szabadonfutókat, felfújható gumikat és féknyerges fékeket. Az új találmányok biztonságosabbá, kényelmesebbé és hatékonyabbá tették a kerékpározást, ami lehetővé tette, hogy egyre több ember élvezze a kerékpár használatát.

A 20. században az autókat továbbfejlesztették és nagyobb mennyiségben gyártották.

A 20. század háborúi alatt és nem sokkal utána a kerékpárok gyorsan fejlődtek és tömeggyártásra kerültek. Az 1930-as években a váltók használata lehetővé tette a kerékpárosok számára, hogy sebességüket akár emelkedőn, akár sík terepen haladva igazítsák. Az 1950-es és 1970-es évek között az alumíniumot kezdték használni a felnik, kormányok és hajtókarok esetében, mivel könnyebb volt, mint az acél, de ugyanolyan erős. A gyorskioldó nyársak, a klipsz nélküli pedálok és a jobb fékrendszerek a legújabb innovációk közé tartoznak, amelyek hozzájárultak a mai kerékpárok kialakításához.

Az 1980-as évektől napjainkig

Az 1980-as években a hegyikerékpárok, a versenykerékpárok és a e-kerékpárok ösztönözte a kerékpártervezés és -anyagok terén elért új eredményeket. Számos kerékpárkategóriában kezdtek el használni rugós villákat, hidraulikus tárcsafékeket, aero keréktárcsákat és cső nélküli abroncsokat. Ezek használatának köszönhetően az alkatrészek könnyebbé, erősebbé és bonyolultabbá váltak. A mai kerékpárok gyakran rendelkeznek elektronikus sebességváltóval, a kerékpárba épített motorokkal, valamint CNC megmunkálással vagy öntéssel előállított különböző alkatrészekkel. A ma kapható kerékpárok rendkívül hatékonyak, mivel a régi és az új mérnöki elveket egyaránt alkalmazzák.

Tanulás az alumínium öntésről

Az alumínium öntés során az olvadt alumíniumot erős nyomással egy acélformába nyomják. Amikor a fém megszilárdul, a szerszám kinyílik, és az újonnan kialakított tárgy kilökődik. A módszerrel összetett, minden méretben pontos és sima felületű formákat lehet előállítani.

Általában két fontos technikát alkalmaznak a nyomóöntés során:

• A melegkamrás öntéshez alacsony olvadáspontú fémeket, például cinket használnak.
• A hidegkamrás öntést alumínium esetében alkalmazzák, mivel azt sokkal magasabb hőmérsékleten kell megolvasztani.

Ez a hidegkamrás öntvény, amelyet általában a kerékpárok gyártásánál használnak, köszönhetően a megfelelő tulajdonságokkal rendelkező alumíniumnak. Ennek eredményeképpen számos könnyű alkatrész gyártható, amelyek egyformán erősek és megbízhatóak.

Miért alumínium?

A kerékpárok számos alkatrésze ma már alumíniumból készül. Népszerűségének okai az előnyös tulajdonságaiban keresendők.

• Csökkentett súly: Az alumínium könnyű anyag, ami minimalizálja a kerékpár súlyát, ami mind a versenyzés, mind a hegyi kerékpározás szempontjából kulcsfontosságú.
• Korrózióálló: Az alumínium korrózióálló, mert idővel nem rozsdásodik. A felületén lévő speciális oxidréteg megakadályozza, hogy a környezet károsítsa.
• Valahol az acél és a műanyag között: Bár az alumínium sok tekintetben kisebb szilárdságú, mint az acél, súlya kisebb, és könnyen alakítható.
• Környezetbarát: Az italok vásárlásának környezetbarát módja, ha az alumíniumot választja, mivel az többszörösen újrahasznosítható.
• Költséghatékony: Sokkal könnyebb az alumíniumból készült termékeket nagy mennyiségben előállítani, mivel az anyag olcsóbb, mint a szénszál vagy a titán.

A korábban említett előnyök miatt az alumínium a kerékpár több alkatrésze számára is hasznos, és sokan közülük szintén öntéssel készülnek.

Hogyan alumínium Die Cast mint kerékpár alkatrészek?

Az öntés szakaszosan történik, hogy a végső alumínium alkatrészek kiváló minőségűek legyenek. Így működik:

1. Az öntőforma elkészítése

A gyártandó alkatrész tervrajzának felhasználásával egy speciális acélformát készítenek. A gyártók gyors tisztítást végeznek, és minden egyes menetben kenőanyagot visznek fel a formába.

2. Az alumínium olvasztása

A tömb alumíniumot egy kemencében körülbelül 660°C (1220°F) hőmérsékletre melegítik. Az alumínium konzisztensé tétele érdekében az olvasztott alumíniumot állandó hőmérsékleten tartják.

3. Az öntőforma kitöltése

Az olvadt alumíniumot egy hidegkamrás öntőgép nagyon nagy nyomással nyomja a formaüregbe. Ennek a nyomásnak köszönhetően a fém a megfelelő formákat veszi fel a szerszámban.

4. Hűtés és beállítás

Néhány másodpercen belül az alumínium megkeményedik és megszilárdul a szerszám belsejében. A megfelelő hűtés szükséges az alkatrészek hibáinak minimalizálásához és szilárdságuk javításához.

5. Az alkatrész kirepül a testből

Amint a fém teljesen megszilárdult, a szerszámot kinyitják, és a kialakított alkatrész kilökődik. Az alkatrészgyártók a kilökőcsapok segítségével biztonságosan ki tudják oldani az elemet.

6. A következő lépések a vágás és a befejezés

A felesleges műanyaghulladékot (például a villanófényt vagy a futószalagokat) levágják. A jobb teljesítmény és megjelenés elérése érdekében az alkatrészhez szükséges kezelések közé tartozhat a megmunkálás, polírozás, felületkezelés vagy festés.

7. A minőség nyomon követése és ellenőrzése

Minden alkatrészt ellenőriznek az olyan hibák, mint a nyitott foltok, repedések és szabálytalanságok tekintetében. A minőségbiztosításban fontos, hogy minden legyártott alkatrész csak akkor kerüljön a végső fázisba vagy a szállításba, ha megfelel a pontos specifikációknak.

Kerékpárok alkatrészei, amelyek alumínium öntéssel készülnek

A kerékpárhoz szükséges alkatrészek jelentős része alumínium öntéssel gyártható. A karosszéria számos olyan alkatrészt tartalmaz, amelyeknek erősnek, tartósnak és pontosnak kell lenniük a megfelelő működéshez. Sokan használják ezeket a szavakat erre a célra:

1. Kurbli karok

A hajtókarok segítségével a lábadból származó energia a hajtásrendszerbe kerül. A bonyolult formájú, könnyű forgattyúkarok az úgynevezett öntvényöntéses eljárással gyárthatók.

2. Pedálos testek

Meg kell támasztaniuk a lovast, és ellen kell állniuk a lábak rendszeres mozgásának. Ezek a karbonból öntött pedálok erősek, tetszés szerint alakíthatók, és lehetővé teszik, hogy kapukat és fényvisszaverőket építsenek be a kialakításukba.

3. Fékkarok

A fékek biztonsága akkor garantált, ha a karok tökéletes formájúak és erősek. A nyomóöntéssel a gyártók olyan karokat állítanak elő, amelyek kényelmesek és minden alkalommal ugyanúgy működnek.

4. Ülésbilincsek és oszlopok

Ezek megtámasztják az ülést, és lehetővé teszik, hogy könnyedén fel- vagy leengedje azt. Az öntéssel előállított alkatrészek egyszerre pontosak és elég tartósak ahhoz, hogy sokszoros használatot bírjanak ki, miközben rögzítve vannak.

5. Felfüggesztési alkatrészek

Az öntvényöntést gyakran használják a hegyi kerékpárok és terepkerékpárok lengéscsillapítókonzoljainak és összekötőelemeinek kifejlesztéséhez. Az alkatrészeknek könnyűnek kell lenniük, mégis el kell viselniük a durva talajon való mozgás hatásait.

6. E-Bike motorok burkolata

Mivel egyre több elektromos kerékpárt gyártanak, a hőálló és tartós akkumulátorburkolatok és motorburkolatok létrehozásához szükség van az öntvénygyártásra.

Típusú alumínium ötvözetek Leggyakrabban használt kerékpár alkatrészek

A kerékpárgyártók az alumíniumötvözetekre támaszkodnak, mivel ezek erősek, könnyűek, rozsdamentesek és könnyen alakíthatók. Az alábbiakban felsoroljuk a kerékpárok, különösen az öntött alkatrészek gyártásához leggyakrabban használt alumíniumötvözeteket:

1. A380 ötvözet

• Összefoglaló: Ez az egyik leggyakoribb öntési ötvözet.
• Képességek: Könnyen alakítható, ellenáll a korróziónak, és viszonylag erős.

Ezek az anyagok gyakran megtalálhatók a fékkarokban, pedáltestekben, villanymotorházakban és különböző építőipari alkatrészekben.

2. Alumínium ötvözet 6061

• Lényeg: Egy olyan ötvözetfajta, amely a könnyű öntéshez felmelegíthető, bár néha extra folyamatokat alkalmazó öntvényeknél használják.
• Jellemzők: A fém rendkívül erős, könnyen hegeszthető, és nem korrodálódik sokat.

Sok kerékpár épül a vázuk, a forgattyúkarok, a nyeregcső és a kormány felhasználásával.

3. 7075 ötvözet

• Röviden: A súlyához képest nagyon erős szerkezetű ötvözet.
• Jellemzők: Szívós és sokkal könnyebb, mint a 6061, de könnyebben korrodálódik.
• Használatai közé tartoznak: Versenykerékpár alkatrészek, hajtókarok és olyan szakaszok használata, ahol extra szilárdságra van szükség.

4. Alumínium ötvözet ADC12

• Rövid áttekintés: A japán és ázsiai piacokon gyakran használják, hasonlóan az A380-ashoz.
• Jellemzők: Folyékonyan ötvözött, problémamentesen önthető, és nagyon szívós mind a kopással, mind a korrózióval szemben.
• Öntött alkatrészek: Az öntött alkatrészek gyakoriak az olyan elemeknél, mint a fékkarok, a lánckerék pókok, valamint a hajtáslánc egyéb részei.

5. Alumínium ötvözet 356

Főleg homoköntésben és precíziós öntésben használják, de ennek az anyagnak különböző kiviteleit használják a fejlett öntvényekben.

• Tulajdonságok: Nagyon erősek és rugalmasak, ha hőkezeltek, és nem korrodálódnak könnyen.
• Alkalmazások: A felfüggesztés alkatrészeinek cseréje és egyedi vagy gyorsabb alkatrészek építése.

A megfelelő ötvözet kiválasztása

Az alkatrész felhasználási módja, a szükséges szilárdság, a gyártás módja és a költségvetés segít meghatározni a megfelelő ötvözetet. A nagy volumenű öntvények esetében az A380 és az ADC12 ötvözetet választják, mert jól teljesítenek és egyszerűen önthetőek. A nagy teljesítményű kerékpárokhoz használt legnépszerűbb fémek a 6061 és a 7075.

Pick a megfelelő kerékpár alkatrészek Casting Company

Győződjön meg arról, hogy a kerékpáralkatrészeket gyártó öntő cég kiváló minőségű, pontos és megbízható alkatrészeket kínál. Az alumínium öntési technológia alkalmazása esetén az előállított alkatrészek erősnek, könnyűnek, valamint következetes és helyes méretekkel rendelkezőnek bizonyulnak. Próbáljon meg olyan céget találni, amely az alábbi szolgáltatások mindegyikét nyújtja:

• Kiváló minőségű szerszámok és formák
• A minőségellenőrzés ISO-szabványai
• Kerékpár- vagy autóalkatrészekkel kapcsolatos készségek és tapasztalat
• Támogatás a tervek nulláról történő elkészítéséhez és prototípusok készítéséhez
• Gyors átfutási idő és tisztességes árak

Ha megbízható beszállítót talál, számíthat arra, hogy a kerékpáralkatrészek strapabíróak, rozsdamentesek és jól teljesítenek. A megfelelő szerviz nemcsak a termékek minőségét javítja, hanem a költségeket is csökkenti, például a forgattyúkarok, a pedálok és az e-bike motorházak esetében egyaránt.

Az előnyök használata Die-Cast alumínium kerékpárokhoz

Az öntött alumínium számos hasznos előnnyel jár a gyártás és a használat során, főként a kerékpáralkatrészek esetében.

1. Pontos és megbízható

A rövidebb fémalkatrészek nagy pontossággal készíthetők a nyomásos öntési technika alkalmazásával. Az összeszerelés és a teljesítmény megköveteli, hogy az összes alkatrész azonos legyen, amit meg is kapunk.

2. Súlymegtakarítás

A kerékpár külső szerkezete lehetővé teszi, hogy a kerékpárosok nagyobb sebességet vagy könnyebb mozgást élvezzenek a súly növelése nélkül.

3. Megnövelt termelési ráta

Ha a szerszám készen áll, sok azonos alkatrész gyorsan elkészíthető. Emiatt a szerszámöntést gyakran alkalmazzák nagyüzemi gyártásban.

4. A felület minősége 

Az öntött alkatrészek esetében ritkán van szükség utófeldolgozásra. A jól megmunkált alkatrészek kevésbé sérülnek és jobban mutatnak, mint a rosszul megmunkáltak.

5. Költséghatékonyság

Bár egy termék öntőformájának elkészítése költséges, az egy termékre jutó költség az alkatrészek számának növekedésével csökken. Ez tökéletes a nagyméretű kerékpárgyártó vállalatok számára.

6. Tervezési rugalmasság

Az olyan szerkezetek és minták, mint a bordák és logók csak öntéssel önthetők, mivel más technikákkal, például kovácsolással vagy megmunkálással ez nem érhető el.

Kihívások és akadályok

Az alumínium öntvényt nagyon hasznosnak tartják, de van néhány hibája. Vannak olyan korlátozások, amelyeket a gyártóknak át kell gondolniuk, mielőtt összeszerelik a járművet.

1. Magas szerszámköltség

Az acélszerszámok előállítása sok időt és pénzt igényel. Ez jelentős kihívást jelent az egyedi kerékpárok kis gyártóinak.

2. A szerkezetek porozitása

Ha a gáz az öntés során csapdába esik, akkor a fémben apró lyukak, úgynevezett porozitás keletkezhet, ami befolyásolhatja a fém tartását, valamint a festék tapadását a felülethez.

3. Alacsonyabb duktilitás

Hirtelen sokkhatás és ütés hatására az öntött alumínium nagyobb valószínűséggel reped meg, mint a kovácsolt alumínium. Emiatt nem szabad őket olyan elemek közelébe engedni, amelyek nagyobb behatásnak vannak kitéve.

4. Korlátozott testreszabhatóság

Mivel a nagyobb megrendelésekhez a legjobb gyártási mód a fröccsöntés, ha csak néhány darabra van szüksége, akkor jobb egy másik megközelítés, például a CNC megmunkálás vagy a 3D nyomtatás.

A környezeti előnyök és hatások

A fenntarthatóság gondolata lassan a gyártásban is központi szerepet kap. Szerencsére az alumíniumöntés folyamata segít a környezetvédelmi célok elérésében.

• Sokszor újrahasznosítható, mivel minimális energiát használ fel.
• Kevés hulladék keletkezik: Mivel az alkatrészek majdnem használatra készek, az öntvénygyártás kevés anyagot pazarol el.
• Az új öntési módszerek eredményeként kevesebb energiára van szükség, és kevesebb a károsanyag-kibocsátás.

Egyes vállalatok a környezetre gyakorolt hatás csökkentése érdekében olyan zöld öntödékbe kezdtek, amelyek megújuló villamos energiát használnak, és lezárják a vízkörforgást.

Jövőbeli kilátások

Az anyagok és az alumínium öntvény gyártásának fejlődése segít biztosítani a kerékpárgyártás fényes jövőjét. Néhány új trend befolyásolja a kerékpáros kiegészítők következő hullámát.

1. Elektronikai integráció

Az e-kerékpárok és az intelligens kerékpárok használata növekszik. A jövőben az öntött alkatrészeket vezetékek, érzékelők és beépített világítás funkcióival tervezik.

2. Hibrid komponensek

Az öntött alumíniummal együtt használt textil, szénszálas és polimer betétek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy súlyt és pénzt takarítsanak meg.

3. Számítógéppel támogatott tervezésfejlesztés

Mesterségesen intelligens eszközök jobb alkatrészgeometriát, jobb működést és csökkentett erőforrás-felhasználást tesznek lehetővé.

4. On-Demand gyártás

Az öntési technológia fejlődésének köszönhetően a kisvállalkozások számára egyszerűbbé vált, hogy ésszerű időn belül nagyszerű alkatrészekhez jussanak.

Következtetés

Az alumíniummal történő öntés teljesen megváltoztatta a kerékpáralkatrészek gyártásának módját. Ennek a módszernek köszönhetően a hajtókarok, pedálok, motoralkatrészek és fékalkatrészek könnyebbek, erősebbek és pontos illeszkedésűek. Bizonyos problémák, mint például a magas beállítási költségek és a testreszabás kevés lehetősége, léteznek, bár a kerékpárgyártóknak még mindig szükségük van rá, mert ez teszi értékessé.

A kerékpárok népszerűsége, mind a régimódi, mind a modern kerékpároké, még nagyobb jelentőséget fog adni az alumíniumöntésnek. Mivel a tervezés, a környezetvédelmi megfontolások és a technológia terén a közelmúltban elért fejlődés előnyeit kihasználja, ez a fajta gyártás segíteni fogja a kerékpározás fejlődését a jövőben.

GYIK

1. Hogyan zajlik az alumínium öntés folyamata?

Ebben a folyamatban olvasztott alumíniumot adnak a szükséges alkatrészek formázásához szükséges formákhoz. Sok kerékpár épül alumíniumból, hogy egyszerre biztosítsák a szilárdságot és a könnyűséget.

2. Milyen ciklusdarabokat alakítanak ki öntéssel?

A legtöbb kerékpárnak van hajtókarja, pedálja, fékkarja, ülésbilincs és néha motorháza. Ezek a folyamat létfontosságú és erős jellegéből nyernek.

3. Az öntött alumínium képes ellenállni a terheléseknek?

Igen, elég erősek és elég könnyűek ahhoz, hogy különböző lovaglási helyzetekben használhassuk őket. Mégis, bizonyos halálos fegyverek megerősített vagy kovácsolt szerkezetet használhatnak.

4. Alkalmasak-e a kerékpáralkatrészek öntéssel történő előállítására?

A műanyagból készült tárgyak tömeggyártása nagyon megfizethető. Bár a szerszámkészítés sokba kerül, az egyes alkatrészek ára a darabszám növekedésével csökken.

5. Az alumínium öntvény barátságos a környezet felé?

Az alumínium többször újrahasznosítható, ami nagyon kevés hulladékot eredményez. A fenntartható energia felhasználásával a gyártók hatékonyabban állítanak elő árukat.