De ce titanul se potrivește componentelor motocicletelor
Titanul are o densitate de aproximativ 4,51 grame pe centimetru cub față de aproximativ 7,85 grame pe centimetru cub pentru oțel, deci o piesă de titan cântărește cu aproximativ 43% mai puțin decât piesa de oțel pe care o înlocuiește la volum egal. Titanul pur din punct de vedere comercial rezistă, de asemenea, la coroziunea atmosferică și a sării-de drum fără nicio acoperire, iar aliajele de titan păstrează rezistența utilă la temperaturile de evacuare unde aluminiul s-ar fi înmuiat deja. Pe o motocicletă, rezultatul practic este o masă mai puțin suspendată și alternativă, un răspuns mai rapid la accelerare, o direcție mai ascuțită și un hardware care arată încă curat după câteva ierni umede.
Sisteme de evacuare și amortizoare din titan
Evacuarea este cea mai vizibilă conversie de titan pe o motocicletă. Tubul de titan pur comercial de gradul 2, furnizat conform ASTM B338, este punctul de plecare obișnuit pentru colectoare, țevi de legătură și carcase de eșapament, deoarece combină formabilitatea, sudarea și rezistența la oxidare la un cost rezonabil.
Titanul cântărește aproximativ jumătate decât oțelul inoxidabil pe care îl înlocuiește, ceea ce contează cel mai mult în partea din spate a mașinii.
Conductivitatea sa termică mai scăzută menține mai multă căldură în fluxul de gaz și mai puțin în caroseria din jur și pilotul, în timp ce un perete subțire menține viteza mare a gazului.
La o temperatură ridicată susținută, metalul formează un strat de oxid subțire, strâns, care protejează suprafața; banda de culoare de-a lungul unui antet de titan este acea peliculă de oxid, nu o acoperire decorativă.
Sudarea trebuie efectuată cu o acoperire completă cu gaz inert, deoarece absorbția de oxigen la îmbinare decolorează sudura și creează o zonă fragilă.
Gradul 5 (Ti-6Al-4V) este în mod normal rezervat flanșelor de evacuare, agățătoarelor și fitingurilor prelucrate care necesită o rezistență mai mare decât poate oferi titanul pur comercial.
Cadre, brațe oscilante și structuri de șasiu
Un cadru sau un braț oscilant din titan este o piesă de performanță autentică, mai degrabă decât una cosmetică. Tubul de gradul 9 (Ti-3Al-2.5V) este o alegere comună pentru fabricarea șasiului, deoarece se formează și se sudează la rece mai ușor decât gradul 5, oferind totuși aproximativ de două ori rezistența tubului de oțel cromol pe care îl înlocuiește la aproximativ jumătate din greutate. Gradul 5 (Ti-6Al-4V) se potrivește componentelor prelucrate și forjate, cum ar fi blocurile de osie, clemele triple și legăturile de suspensie, unde rezistența la oboseală și rezistența contează mai mult decât formabilitatea.
Un cadru și un braț basculant mai ușor scad masa împotriva căreia trebuie să schimbe direcția, așa că întoarcerea-se simte mai rapidă, iar călătoriile lungi necesită mai puțin efort fizic. Reducerea masei nesuspendate la brațul oscilator și la roți permite, de asemenea, suspensiei să urmeze drumul cu mai multă precizie, ceea ce este adesea schimbarea pe care o observă primul.
Elemente de fixare, pedale și accesorii de protecție
Șuruburile, piulițele, șaibele, suporturile pentru picioare, suporturile, protecțiile motorului și conectorii pentru suspensie din titan alcătuiesc restul unei conversii tipice. Elementele de fixare sunt în general prelucrate de la gradul 5 bar la ASTM B348, iar firele laminate dau o formă de filet mai puternică decât firele tăiate de același diametru.
Titanul are o tendință puternică de a se usca, astfel încât filetele și suprafețele lagărelor au nevoie de un lubrifiant anti-gripător adecvat și, acolo unde designul permite, de o inserție-de material diferit. Economiile la un singur șurub sunt mici, dar se adaugă un set complet de elemente de fixare pe o motocicletă sport, iar rezistența la coroziune înseamnă că hardware-ul se eliberează în continuare curat după ani de utilizare pe vreme umedă-. Picioarele și suporturile contribuie într-un mod diferit: sunt ușoare, rigide și oferă călărețului o senzație mai precisă prin talpa ghetei.
Selectarea gradului și referință de fabricație
| Nota | Desemnare | Rezistenta minima la tractiune | Limita de curgere minimă | Utilizare tipică a motocicletei |
|---|---|---|---|---|
| Clasa 1 | Titan pur comercial | 240 MPa | 138 MPa | Coperți formate, suporturi de-solicitare redusă |
| Clasa 2 | Titan pur comercial | 345 MPa | 275 MPa | Colete de evacuare, țevi de legătură, carcase de toba |
| Clasa 5 | Ti-6Al-4V | 895 MPa | 828 MPa | Șuruburi, flanșe, blocuri de axe, cleme triple |
| Clasa a 9-a | Ti-3Al-2,5V | 620 MPa | 483 MPa | Cadru și tub basculant, subcadre |
Cifrele de mai sus sunt valorile minime tipice de tracțiune și de curgere specificate pentru tabla recoaptă în ASTM B265; tubul conform ASTM B338 și bara conform ASTM B348 au propriile minime pentru fiecare formă de produs, astfel încât specificațiile care guvernează trebuie luate întotdeauna din certificatul de material care însoțește lotul.
Costul și disciplina de fabricație sunt cealaltă parte a deciziei. Materialul din titan și sudarea costă de câteva ori mai mult decât oțelul, prelucrarea este mai lentă și o sudură prost ecranată va eșua la îmbinare, mai degrabă decât în metalul de bază. Pentru siguranță-piesele critice, cum ar fi axele, componentele de frână și legăturile suspensiei, nu sunt opționale materialele certificate cu trasabilitate completă și o procedură de sudare calificată.
Întrebări frecvente
Î: Cât de mult este mai ușor titanul decât oțelul?
Titanul are o densitate de aproximativ 4,51 grame pe centimetru cub față de aproximativ 7,85 pentru oțel, așa că o piesă de schimb cu volum egal-este cu aproximativ 43% mai ușoară.
Î: Care calitate de titan este cea mai bună pentru un sistem de evacuare?
Tubul din titan pur comercial de gradul 2 conform ASTM B338 este alegerea standard pentru colectoare și tobe de eșapament, gradul 5 utilizat pentru flanșe și fitinguri prelucrate.
Î: Ce clase sunt folosite pentru cadre și brațe mobile?
Tubul de gradul 9 este preferat pentru structurile de șasiu sudate, în timp ce gradul 5 este utilizat pentru piese prelucrate și forjate, cum ar fi blocurile de osie și clemele triple.
Î: De ce elementele de fixare din titan au nevoie de un compus anti-gripare?
Titanul se freacă cu ușurință atunci când se freacă de el însuși sau de oțel, așa că filetele și fețele lagărelor au nevoie de lubrifiant și, acolo unde este posibil, de o inserție de material diferit-.
Î: Decolorarea unui eșapament din titan este un defect?
Nu. Banda de culoare este o peliculă subțire de oxid de protecție formată la temperatură. În schimb, o suprafață de culoare cenușie, pudră sau fulgeră, indică contaminarea cu oxigen în timpul sudării.
Î: Merită titanul costul pe o bicicletă de drum de zi cu zi?
Câștigul este cel mai mare în cazul pieselor nesurate și rotative, cum ar fi roțile, brațul oscilant și evacuarea. Pentru elementele critice de siguranță-, insistați asupra materialelor certificate, urmăribile și a sudării documentate.
