[스크랩] 자전거 차체의 재질에 대하여...

인터넷에서 퍼 왔습니다. 그냥 참고바랍니다.

** 자전거에서 사용되는 소재들 **
우선 자전거에서 사용되는 소재들을 나열하자면 Hi-Ten강, Cr-Mo강, 듀랄루민, CFRP(탄소강화섬유), 티타늄합금 등이 있습니다. 이걸 하나하나 소재별 로 특성과 장단점에 대하여 알려드리겠습니다.

1) Hi-Ten강(High Tensile Steel)
일반적으로 고장력강이라고 해석되며 말그대로 항장력이 높습니다. 일반 강재의 탄소함유율이 0.2%인것에 비해 0.25-0.35% 까지 더 첨가하 고 규소, 망간, 니켈, 크롬, 구리등을 가하여 강도를 높힌후 담금질, 뜨 임과 같은 열처리를 통하여 고장력강을 생산해내죠. 이것의 보통 인장강도는 80-100Kg/mm2이고, 가장 가격이 싼만큼 가장 무 겁습니다. 또한 녹이 쉽게 생기고, 탄력도 아주 않좋죠.

2) Cr-Mo강(Chromium Molybdenum Steel) - brompton의 재질.
그냥 크로몰리강이라고 말합니다.
이름에서 알수 있듯이 강에 탄소 이외에 크롬과 몰리브덴을 가해서 특성 을 개량한 합금입니다. 위의 하이텐과 같이 적은 량의 크롬이 아니라 5% 이상의 크롬을 가하고 몰리브덴을 첨가하면 인장강도가 50Kg/mm2정도 올 라가기 때문에 같은 강도일때 1/3정도의 무게를 감소시키는 효과를 내게 됩니다.또한 이것은 스텐레스강 만큼은 아니지만 상당량의 크롬이 들어 가기 때문에 하이텐에 비하여 녹에 강하고 대신 값이 약간 비싸겠죠. 또한 이강은 열처리의 영향과 성분비의 영향을 많이 받는 강이라서 재료 비 보다는 노하우값이 더 들어가는 종류입니다.
특히 재질적으로 탄력이 없으므로 구조적으로 파이프안에 홈을 파서 탄력을 주는 경우가 있는데, 이런것 또한 노하우로 통해서 비싸질수도 있습니다. 이것이 오히려 카본이나 듀랄루민보다 비쌀수 있습니다.
크로몰리파이프중에 유명한 파이프들은 컬롬부스(columbus),탠지(tange) 등이 있는데 컬럼부스파이프를 사용할 경우에는 다른 어떤 소재보다도 비싼 자전거가 됩니다. 그만큼 파이프의 성질이 좋은데 그 비결은 용접되는 부위만 일반파이프 두께를 유지하도록 하고 가운데 부분은 다 파버려 거의 도화지두께정도로 얇게 만들어서 크로몰리파이프에 탄성을 주고 가볍게 만든것입니다. 밖에서 볼때는 평범한 파이프지만 일단 파이프를 손으로 때려보면 소리가 다릅니다. 종소리가 나죠. 안이 좁고 많이 비어있기 때문이죠.
이런 파이프로 자전거를 만들면 일단 자전거의 무게가 카본화이바로 만들 어진 자전거와 거의 비슷한 수준으로 되며 이렇게 만들어진 탄력은 어떠한 자전거도 따라오지 못합니다. 일정수준 이상의 힘으로 이 자전거를 만지게 되면 자전거가 쭉쭉 나갑니다.
허나 동양인의 힘이 약하다는 사실을 알면 우리나라에서 크로몰리는 사라져야 합니다.
국내 사이클선수들도 크로몰리를 쓰는 선수들이 있지만 사이클선수들은 그래도 힘이
많이 길러져 있는 사람들입니다. 일반인에게는 맞지않는 자전거 입니다.

3) 듀랄루민(Duralumin)
알루미늄에 구리를 첨가한것이 듀랄루민인데 여기에 마그네슘을 첨가한것이 초 듀랄루민이고, 아연을 더 첨가한것이 초초 듀랄루민이죠. (위에 구리, 마그네슘, 아연을 첨가한것은 강도를 향상시키기 위하여)
강도를 위하여 첨가한 구리와 아연이 내식성과 응력부식의 성질로 쉽게 망가질려구 하니까.. 여기에 크롬과 망간을 약간 첨가하여 크게 개선한것 을 일반적으로 차체로 사용하죠. (이런건 항공기에 쓰이는 겁나는 것임) 암튼 이 초초 듀랄루민은 강도가 60Kg/mm2밖에 않되지만 비중이 철의 1/3 정도 밖에 않되므로 같은 중량일때 강도는 180이니까.. 요기 위에있는 크 로몰리보다도 더 쎄죠.
하지만 아까두 말했듯이 크로몰리는 열처리나 그외 다른 방법을 가해서 성능을 향상시킬수 있으므로 싼것은 확실히 듀랄루민이 가볍지만, 비싼것 은 거의 비슷하다고 생각하면 됩니다. 가격대 무게비는 당연히 듀랄루민 듀랄루민은 크로몰리에 비하여 충격에 약하므로 싸이클 차체로 사용할때 유리한거죠.

4) 탄소강화섬유(Carbon Fiber Reinforced Plastics)
크게 두가지 타입이 있습니다. 본딩타입과 모노코크 타입입니다.
본딩타입은 카본파이프를 고강력접착제로 붙여놓은것이고 모노코크타입은 통째로 찍어낸 것입니다. 물론 모노코크타입이 더 탄력을 잘 받으며 본딩타입은 주행시 힘을 가하면 약간의 소리가 납니다. 접착부위가 흔들리는 소리죠. 카본도 다 같은 카본이 아니라 컴포지션(성분을 어떻게 조합하였느냐)에 따라서 탄력이 무척 차이가 납니다만 우리가 컴포지션을 알기는 무척 어렵습니다.
그래서 자전거메이커를 따지는것이며 카본의 선두주자는 누가 뭐 래도 미국의 KESTREL입니다. 카본을 이용해서 만들기가 가장 어려운 부 분이 자전거의 포크(frok) 부분인데-자전거차체중 가장 충격을 많이 받는 부분이기때문에- 케스트렐사에서는 수년전부터 카본포크를 만들어서 수많은 자전거회사에 OEM 방식으로 제공해 오고 있습니다. 현재 거의 모든 카본포크는 케스트렐사에서 만듭니다.
카본화이바의 특징은 비교적힘이 적게들면서도 자전거의 탄력을 쉽게 받을 수 있다는 것입니다. 힘이 약한 동양인에게 좋습니다. 또한 카본은 형태를 여러가지로 뽑을수 있기 때문에 매우 에어로다이내믹한 디자인을 만들어 낼수있습니다.

5)알루미늄 7000시리즈
잘은 모르겠지만 역시 알루미늄과 다른 금속과의 합금이며 항공기용으로 많이 사용한다네요. 우리나라는 아직 기술이 없어서 만들기가 어렵다는데 사실인지는 모르겠습니다.

출처 : I LOVE MINIVELO

글쓴이 : 허허 원글보기

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