tufan gürsoy
Üye
- Kayıt
- 4 Mayıs 2009
- Mesaj
- 48
- Tepki
- 19
- Şehir
- ANKARA
Bisikletimizi tanıyalım
Bisiklet Üretiminde Kullanılan Maddeler
Bisiklet kadroları yapımında kullanılan maddeler hakkında ne biliyoruz? Bu konu bisiklete binenlerin çok büyük bir kısmı için bir muamma. Alüminyum ve cro-moly çevrenizde gördüğünüz bisikletlerin büyük çoğunluğunun kadrolarında kullanılan malzemeler. Biraz bu konuya merakı olanlar karbon ve titanyum kadrolar bulunduğunu da bilirler. Peki örneğin 6061 alüminyum ne demek? Ya da alüminyum diğer maddelerden daha mı hafif, avantajları, dezavantajları neler? Cro-Moly kadro „su borusu“ mu? En hafif bisikletler illâ alüminyumdan mı yapılmalı? Bu konu günlük hayatta bisiklet kullanımınızda işinize yaramayacak bir konu olsa da kullandığınız bisikletin „ne menem“ bir varlık olduğunu bilmeniz açısından önemli.
Bu yazımızda kısaca bisiklet kadrosu ve donanımı yapımında kullanılan malzemeler hakkında bilgi vereceğiz.
Hi-Ten çelik
Uzak durulması gereken bir malzeme. Hi-Ten bugün sadece ucuz çocuk bisikletlerinde ya da süper marketlerde satılan aksiyon bisikletlerinde kullanılıyor. İşçilik kalitesinin düşüklüğü dışında hi-ten kadro bir dağ bisikletinin göstermesi gereken dirence sahip değil, paslanmaya yatkın ve nispeten ağır.
Krom – Molibden (Cro-Moly)
Cro-Moly adından da anlaşılacağı gibi krom-molibden alaşımlı çelik. Cro-Moly kadroların en büyük avantajı kadronun kendinden kaynaklanan darbe emici yönü. Gözle görülecek en büyük fark ise cro-moly kadroların alüminyum kadrolarla karşılaştırıldıklarında kırılgan izlenim veren ince bir yapıya sahip olmaları, ki bunu aşağıdaki resimde de görebilirsiniz. Ben şahsen bu özellikleri nedeniyle cro-moly kadroları çok daha zarif ve şık buluyorum.
Cro-Moly’nin bir dezavantajı gerilme direncinin ağırlık esas alınarak ölçüldüğünde alüminyuma göre daha düşük olması. Bunun sonucu olarak cro-moly kadrolar aynı oranları yakalamak için ya daha ağır oluyorlar, ya da gereken fazla işçilik nedeniyle daha pahalı. Başka bir dezavantajları ise bakım yapılmadığında ve şartlar müsait olduğunda pasa yatkın olmaları. Bu yüzden cro-moly bir kadronun işçiliği kadar kaplaması / boyası da kaliteli olmalı.
Alüminyum
Günümüzde bisiklet üretiminde en fazla kullanılan malzeme, en büyük avantajı bu bağlamda ucuz olması. Alüminyum alaşımlarının pek çok çeşidi var. Kabaca bir ayırım yapmak gerekirse daha sert ve katı olan 7000 alaşımı ile biraz daha hafif ve nispeten yumuşak olan 6000 alaşımı arasında yapabiliriz. Bunların yanında değişik karışımlar elbette mevcut, örneğin skandiyum, zirkonyum vs.
7000 alaşımlarında alüminyumun yanı sıra çinko ve magnezyum (kısmen bakır) bulunuyor. Bu sayede pasa karşı direnç 6000 alaşımlarına oranla daha yüksek. Bir istisna 7075 alaşımı, ki içindeki bakır oranı nedeniyle pas direnci 7000‘ler içinde düşük ve bu nedenle anotlandıktan sonra (film veya kaplama ile kaplama işlemi) yüksek sertliği nedeniyle parça yapımında kullanılıyor.
6000 alaşımında ise silisyum ve magnezyum var. Kaynak esnasında deforme olma ihtimalleri bulunduğu için işçiliği zor. 7000 alaşımlarına oranla daha yumuşak olmaları 6000‘li kadroların darbe emici özelliği taşımalarını sağlıyor. Yalnız pasa dirençleri nispeten daha düşük, bu nedenle 6000‘li kadrolarda kaplama ve boyaya özellikle dikkat etmek gerek.
7075 alaşımına benzeyen bir diğer alaşım 2014. Yine yüksek pas tehlikesi nedeniyle kadrodan ziyade parça yapımında kullanılıyor.
İşçilik konusunda söylenebilecekler: Alüminyum normalde kaynakla tutturuluyor. Bisikletinizde boruların birleşme yerlerinde kaynak izlerini görebilirsiniz. Kaynak konusunda 3 tane yöntem var. Büyük çoğunluk TIG-Kaynak (Tungsten Inert Gas) yöntemiyle yapılıyor. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ölçekleme. Aynı şekilde kaynak sırasında gidon boğazı bölümünde ya da orta mil kısmında yırtıklara yol açabilecek kaymalar olmaması gerekiyor. Bir diğer yöntem „smooth-welded“ denilen yöntem, ki el işi olduğundan yüksek sınıflarda rastlanıyor ancak.
Yine sıkça kullanılan bir işçilik hilesi de kaynak izlerinin törpülenmesi. Bu konuda pek çok görüş var. bir taraftan kaynak izleri törpülenmiş borular daha temiz ve güzel görünürlerken (ki örneğin kadrolarının kalitesi tartışılmayan bir marka, Cannondale, bu yöntemi kullanıyor), diğer taraftan bu sayede kaynak hataları ve kaymalar gizleniyorlar.
Bir başka yöntem ise CNC-Freze yöntemi. Bu sayede kadronun denge unsuru, ama bunun yanında ağırlığı da artıyor.
Bugün nadiren de olsa 90’li yılların sonlarından epoksi kullanılarak yapıştırılmış borulardan oluşan kadrolara rastlanıyor (Trek, Herkules, Hagan). Epoksi endüstride sıkça kullanılan reçinemsi bir yapıştırıcı. Biri bağlayıcı, diğeri sertleştirici iki maddenin karışımı ve (çok iyi olması isteniyorsa, ki bisikletlerde böyle) fırınlanmasıyla yapılıyor. Bu normalde bugün de karbon parçaların üretiminde kullandığı bir yöntem. Karbon kadrolara fren soketlerini, kablo köprülerini vs. yerleştirmede, yani karbon üzerine alüminyum yapıştırmada kullanılıyor. Bugün kadroların TIG kaynak ile yapılması daha yaygın.
Kadroyu oluşturan parça boruların üretiminde de önemli noktalar var. Dipçikleme işlemi (butting) ve ısıyla işlemek. Üzerlerine nispeten çok yük binen bölümlerde, örneğin alt borunun gidon boğazıyla birleştiği yer gibi, daha kalın duvara ihtiyaç duyulacağı aşikar. Dipçikleme işlemi sırasında boruların duvar kalınlıkları değiştiriliyor, boruların ortalarından alüminyum katmanı alınıp ağırlık tasarrufu sağlanırken, boruların daha çok yük taşıyan birleşme kısımlarına alüminyum itiliyor, yani borunun ortası incelirken başı ve sonu kalınlaşıyor.
Bunun yaninda gidon boğazından yuvarlak başlayan boru orta yatakla birleştiği yerde elips şeklini alabiliyor veya gidon boğazıyla birleşmeden önce kırılıp üst boruyla birleşebiliyor. Kısaca kadro bu sayede ağırlığı değişmeden daha sert ve dayanıklı hale getiriliyor.
Isı uygulaması ise alüminyumun moleküler yapısını ve dolayısıyla direncini arttırıyor. Alüminyum işlemede T1’den başlayarak T9’a kadar giden aşamalarla ısı işlemenin kademeleri var. 7000 alaşımlarında uygulama oda sıcaklığında gerçekleşirken 6000 alaşımları 150°C’de fırınlanıyorlar. Bu uygulama T4 ya da T6 olarak adlandırılıyor.
Bir kadro örneği vermek gerekirse: “7005 DB Aluminium T-6” demek, ısı uygulamasına tabi tutulmuş 7005 alaşımlı iki kat dipçiklemeden (DB = Double Butted) geçirilmiş alüminyum demek.
Skandiyum
Skandiyum aslında bir alüminyum alaşımı. Yalnız –adı üstünde- skandiyum (esasında Rus silah endüstrisinin ürettiği bir malzeme) katkısı sayesinde alüminyumun gerilme direnci arttırılıyor. Bu sayede daha sert ve hafif kadrolar yapılması mümkün.
Zirkonyum
Skandiyum gibi zirkonyum da alüminyuma katılan maddelerden. 18.yy’ın sonunda ilk defa keşfediliyor ve bugün özellikle reaktör yapımı ve jet motorlarında kullanılıyor.
Titanal
Bu madde adından da anlaşılacağı üzere alüminyum ve titanyum karışımı. 80‘li yıllarda Avusturyalı Voest Alpine şirketi tarafından ilk olarak bulundu. Ama işçiliğinin inanılmaz fiyatlara ulaşması nedeniyle kadro yapımında neredeyse hiç rastlanmıyor.
Titanyum
Titanyum alüminyumla karşılaştırıldığında nispeten daha hafif ama o kadar sert değil. Bu yüzden kadro yapımında nadiren rastlanan bir madde. İşçiliğin zor olmasının yanı sıra en büyük dezavantajlarından birisi çok pahalı olması. Avantajı pratik olarak hiçbir zaman paslanma gibi bir ihtimalinin bulunmayışı. Yani ömür boyu bir titanyum kadroyla idare edilebilir. Yalnız sertlik konusunda zayıf olması nedeniyle daha çok hafif binicilere uygun.
Magnezyum
Magnezyum aslında sadece son derece hafif ve cüzdanı şişkin kişilere hitap eden bir madde. Örneğin dünya şampiyonalarında Sabine Spitz ve Gunn Rita-Dahle ile bayanlarda sürekli ilk 3’te yer alan Merida magnezyum alaşımlı alüminyum kadroyla takım bisikleti taklidi (Team-Replica) satıyor. Magnezyum çok hafif kadro yapımına olanak tanıyor, yalnız işçiliği oldukça zor.
Karbon (termoplast)
Karbon aslına bakarsanız kadro yapımı için en uygun madde. Çelik / Cro-Moly ve alüminyumun bütün avantajlarını bir araya getiriyor. Darbe emici özelliği var, bunun yanı sıra gerilme direnci çok yüksek. Bu sayede son derece sert ve bir o kadar da konforlu kadrolar yapılabiliyor. Bunun yanı sıra karbon da titanyum gibi çok uzun yıllar eskimeden işlevini yerine getirebiliyor.
Elbette ki etrafımızdaki bisikletlerin neredeyse hiçbirinde karbon kadro olmamasının bir sebebi var. Birincisi kadronun darbe emiciliği bir konfor unsuru olarak hoş karşılansa da kadronun belli bölgelerinde bir dezavantaj. Yine bu nedenle yapısından ötürü dışarıdan gelecek darbeler de nispeten tehlike oluşturuyorlar. Bir düşüş esnasında gelecek darbe karbonun yapısını zedeleyerek bir süre sonra kırılmasına yol açabiliyor. Bu nedenle ne kadar hafif olsalar da örneğin karbon gidonlar oldukça yüksek kırılma tehlikesi içeriyorlar. Bu konuda yaşanmış örnekler de çokça mevcut.
Karbon söz konusu olduğunda da 3 tane işçilik yöntemi var, bunlardan ikisi kadro yapımında kullanılıyor. Birincisi monokok yapı, ki bu örneğin Alman Storck bisikletlerinde kullanılıyor. Burada kadro tek parça halinde üretiliyor.
Trek diğer yöntemi kullanan üreticilerden. Karbon boruları teker teker birbiriyle kaynaklayarak kadroyu oluşturuyor, ki bu yöntem işçilik masrafları nedeniyle oldukça pahalıya mal oluyor.
Son ve kadro yapımında kullanılmayan yöntem ise karbonu alüminyum parçaların üzerine koymak, örneğin FSA ayna kollarında olduğu gibi. Fırınlama işleminden sonra üzerinden geçiliyor ve parlatılıp boyanıyor.
Gelelim şimdi bisiklet üretiminde kullanılan maddelerin matematiksel verilerine.
6061 Alüminyum (AlMg1SiCu):
Yoğunluk (yani santimetreküpteki ana madde miktârı): 2,7g/cm3
Çekme direnci (belirli bir genişlikteki maddeyi "yırtmak" için gerekli kuvvet): 180-270N/mm2
Elastik modül (Madde elastik, yani kalıcı bir deformasyona/tahribe nereye kadar dayanabiliyor): 70.000N/mm2
6061 alüminyum alüminyum-magnezyum ve silisyum alaşımına sahip (magnezyum ve silisyum yaklaşık %1 oranında), kaynakçılar nezdinde çok tutulan ve daha ziyâde kadro yapımında kullanılan bir alaşım.
7005 Alüminyum (AlZn4,5Mg1,5Mn):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 290-350N/mm2
E-modül: 70.000N/mm2
7000 serisi alüminyum %0,8 ilâ %12 arasında değişen oranlarda çinko içeriyor. Uçak ve uzay endüstrisinde de kullanılıyor. En fazla 7005 ve 7020 alaşımları kullanılıyor bisiklet endüstrisinde.
7020 Alüminyum (AlZn4,5Mg1):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 420-490N/mm2
E-modül: 70.000N/mm2
7075 Alüminyum (AlZn5,5MgCu):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 500-550N/mm2
E-modül: 72.000N/mm2
7075 alaşımı kaynaklanamadığından frezeden çıkan parçalarda kullanılıyor.
Skandiyum:
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 470-490N/mm2
E-modül: 72.000N/mm2
Titanyum
Yoğunluk: 4,5-4,7g/cm3
Çekme direnci: 900-950N/mm2
E-modül: 120.000N/mm2
Karbon
Yoğunluk: 1,7g/cm3
Çekme direnci: 2,5-5kN/mm2
E-modül: 150.000-300.000N/mm2
Çelik
Yoğunluk: 7,6-7,9g/cm3
Çekme direnci: 1000-1400N/mm2
E-modül: 210.000N/mm2
Yani titanyum aslında alüminyumdan hem daha sert hem daha sağlam. Titanyumun çekme direnci her tür alüminyumdan daha yüksek.
Alüminyumun en büyük üstünlüğü hafif olması (g/cm3 değeri düşük) fakat bu düşük değer alüminyumu aslında bayağı zayıf bir madde kılıyor diğerlerine oranla. Dolayısıyla alüminyumdan sağlam kadro elde edebilmek için boru kalınlıkları/çapları arttırılıyor. Kola kutusu çapında bisiklet boruları var artık, buna da “oversize” deniyor.
Titanyum kadrolar hakkında söylenen titanyumun darbe emme özelliği titanyumum metalik özelliklerinden ziyâde titanyum kadroların tasarımından kaynaklanıyor. Alüminyum boruların çapında titanyum kadro yapılsa titanyum kadronun darbe emmesi özelliği kalmaz.
Kezâ aynı şey çelik / cro-moly kadrolar için de geçerli, çelik kadrolar da nispeten daha konforludur, ama alüminyum kadrolardaki boru kalınlığında çelik kadro yapıldığı takdirde konfor kalmaz, aynı kalınlıktaki alüminyum borulu bir kadrodan çok daha esnemez bir kadro olur. Fakat bu esnada kadronun ağırlığı da 4-5 kiloyu bulur.
Titanyum ve çelik kadrolarda borular ince oldukları için daha kolay esniyorlar, bu da kalın çaplı alüminyum borulardan oluşan bir kadroya nispetle bisikleti daha "konforlu" kılıyor.
O yüzden meselâ yol bisikletinin klâsiklerinden Arnavut kaldırımlı Paris-Roubaix yarışında neredeyse hiç alüminyum kadro kullanılmıyor, çünkü çelik kadrolar esnemeleri sayesinde en azından birazcık olsun zeminin bozukluğunu telâfî ediyorlar.
tamamen alıntıdır
Bisiklet Üretiminde Kullanılan Maddeler
Bisiklet kadroları yapımında kullanılan maddeler hakkında ne biliyoruz? Bu konu bisiklete binenlerin çok büyük bir kısmı için bir muamma. Alüminyum ve cro-moly çevrenizde gördüğünüz bisikletlerin büyük çoğunluğunun kadrolarında kullanılan malzemeler. Biraz bu konuya merakı olanlar karbon ve titanyum kadrolar bulunduğunu da bilirler. Peki örneğin 6061 alüminyum ne demek? Ya da alüminyum diğer maddelerden daha mı hafif, avantajları, dezavantajları neler? Cro-Moly kadro „su borusu“ mu? En hafif bisikletler illâ alüminyumdan mı yapılmalı? Bu konu günlük hayatta bisiklet kullanımınızda işinize yaramayacak bir konu olsa da kullandığınız bisikletin „ne menem“ bir varlık olduğunu bilmeniz açısından önemli.
Bu yazımızda kısaca bisiklet kadrosu ve donanımı yapımında kullanılan malzemeler hakkında bilgi vereceğiz.
Hi-Ten çelik
Uzak durulması gereken bir malzeme. Hi-Ten bugün sadece ucuz çocuk bisikletlerinde ya da süper marketlerde satılan aksiyon bisikletlerinde kullanılıyor. İşçilik kalitesinin düşüklüğü dışında hi-ten kadro bir dağ bisikletinin göstermesi gereken dirence sahip değil, paslanmaya yatkın ve nispeten ağır.
Krom – Molibden (Cro-Moly)
Cro-Moly adından da anlaşılacağı gibi krom-molibden alaşımlı çelik. Cro-Moly kadroların en büyük avantajı kadronun kendinden kaynaklanan darbe emici yönü. Gözle görülecek en büyük fark ise cro-moly kadroların alüminyum kadrolarla karşılaştırıldıklarında kırılgan izlenim veren ince bir yapıya sahip olmaları, ki bunu aşağıdaki resimde de görebilirsiniz. Ben şahsen bu özellikleri nedeniyle cro-moly kadroları çok daha zarif ve şık buluyorum.
Cro-Moly’nin bir dezavantajı gerilme direncinin ağırlık esas alınarak ölçüldüğünde alüminyuma göre daha düşük olması. Bunun sonucu olarak cro-moly kadrolar aynı oranları yakalamak için ya daha ağır oluyorlar, ya da gereken fazla işçilik nedeniyle daha pahalı. Başka bir dezavantajları ise bakım yapılmadığında ve şartlar müsait olduğunda pasa yatkın olmaları. Bu yüzden cro-moly bir kadronun işçiliği kadar kaplaması / boyası da kaliteli olmalı.
Alüminyum
Günümüzde bisiklet üretiminde en fazla kullanılan malzeme, en büyük avantajı bu bağlamda ucuz olması. Alüminyum alaşımlarının pek çok çeşidi var. Kabaca bir ayırım yapmak gerekirse daha sert ve katı olan 7000 alaşımı ile biraz daha hafif ve nispeten yumuşak olan 6000 alaşımı arasında yapabiliriz. Bunların yanında değişik karışımlar elbette mevcut, örneğin skandiyum, zirkonyum vs.
7000 alaşımlarında alüminyumun yanı sıra çinko ve magnezyum (kısmen bakır) bulunuyor. Bu sayede pasa karşı direnç 6000 alaşımlarına oranla daha yüksek. Bir istisna 7075 alaşımı, ki içindeki bakır oranı nedeniyle pas direnci 7000‘ler içinde düşük ve bu nedenle anotlandıktan sonra (film veya kaplama ile kaplama işlemi) yüksek sertliği nedeniyle parça yapımında kullanılıyor.
6000 alaşımında ise silisyum ve magnezyum var. Kaynak esnasında deforme olma ihtimalleri bulunduğu için işçiliği zor. 7000 alaşımlarına oranla daha yumuşak olmaları 6000‘li kadroların darbe emici özelliği taşımalarını sağlıyor. Yalnız pasa dirençleri nispeten daha düşük, bu nedenle 6000‘li kadrolarda kaplama ve boyaya özellikle dikkat etmek gerek.
7075 alaşımına benzeyen bir diğer alaşım 2014. Yine yüksek pas tehlikesi nedeniyle kadrodan ziyade parça yapımında kullanılıyor.
İşçilik konusunda söylenebilecekler: Alüminyum normalde kaynakla tutturuluyor. Bisikletinizde boruların birleşme yerlerinde kaynak izlerini görebilirsiniz. Kaynak konusunda 3 tane yöntem var. Büyük çoğunluk TIG-Kaynak (Tungsten Inert Gas) yöntemiyle yapılıyor. Burada dikkat edilmesi gereken nokta ölçekleme. Aynı şekilde kaynak sırasında gidon boğazı bölümünde ya da orta mil kısmında yırtıklara yol açabilecek kaymalar olmaması gerekiyor. Bir diğer yöntem „smooth-welded“ denilen yöntem, ki el işi olduğundan yüksek sınıflarda rastlanıyor ancak.
Yine sıkça kullanılan bir işçilik hilesi de kaynak izlerinin törpülenmesi. Bu konuda pek çok görüş var. bir taraftan kaynak izleri törpülenmiş borular daha temiz ve güzel görünürlerken (ki örneğin kadrolarının kalitesi tartışılmayan bir marka, Cannondale, bu yöntemi kullanıyor), diğer taraftan bu sayede kaynak hataları ve kaymalar gizleniyorlar.
Bir başka yöntem ise CNC-Freze yöntemi. Bu sayede kadronun denge unsuru, ama bunun yanında ağırlığı da artıyor.
Bugün nadiren de olsa 90’li yılların sonlarından epoksi kullanılarak yapıştırılmış borulardan oluşan kadrolara rastlanıyor (Trek, Herkules, Hagan). Epoksi endüstride sıkça kullanılan reçinemsi bir yapıştırıcı. Biri bağlayıcı, diğeri sertleştirici iki maddenin karışımı ve (çok iyi olması isteniyorsa, ki bisikletlerde böyle) fırınlanmasıyla yapılıyor. Bu normalde bugün de karbon parçaların üretiminde kullandığı bir yöntem. Karbon kadrolara fren soketlerini, kablo köprülerini vs. yerleştirmede, yani karbon üzerine alüminyum yapıştırmada kullanılıyor. Bugün kadroların TIG kaynak ile yapılması daha yaygın.
Kadroyu oluşturan parça boruların üretiminde de önemli noktalar var. Dipçikleme işlemi (butting) ve ısıyla işlemek. Üzerlerine nispeten çok yük binen bölümlerde, örneğin alt borunun gidon boğazıyla birleştiği yer gibi, daha kalın duvara ihtiyaç duyulacağı aşikar. Dipçikleme işlemi sırasında boruların duvar kalınlıkları değiştiriliyor, boruların ortalarından alüminyum katmanı alınıp ağırlık tasarrufu sağlanırken, boruların daha çok yük taşıyan birleşme kısımlarına alüminyum itiliyor, yani borunun ortası incelirken başı ve sonu kalınlaşıyor.
Bunun yaninda gidon boğazından yuvarlak başlayan boru orta yatakla birleştiği yerde elips şeklini alabiliyor veya gidon boğazıyla birleşmeden önce kırılıp üst boruyla birleşebiliyor. Kısaca kadro bu sayede ağırlığı değişmeden daha sert ve dayanıklı hale getiriliyor.
Isı uygulaması ise alüminyumun moleküler yapısını ve dolayısıyla direncini arttırıyor. Alüminyum işlemede T1’den başlayarak T9’a kadar giden aşamalarla ısı işlemenin kademeleri var. 7000 alaşımlarında uygulama oda sıcaklığında gerçekleşirken 6000 alaşımları 150°C’de fırınlanıyorlar. Bu uygulama T4 ya da T6 olarak adlandırılıyor.
Bir kadro örneği vermek gerekirse: “7005 DB Aluminium T-6” demek, ısı uygulamasına tabi tutulmuş 7005 alaşımlı iki kat dipçiklemeden (DB = Double Butted) geçirilmiş alüminyum demek.
Skandiyum
Skandiyum aslında bir alüminyum alaşımı. Yalnız –adı üstünde- skandiyum (esasında Rus silah endüstrisinin ürettiği bir malzeme) katkısı sayesinde alüminyumun gerilme direnci arttırılıyor. Bu sayede daha sert ve hafif kadrolar yapılması mümkün.
Zirkonyum
Skandiyum gibi zirkonyum da alüminyuma katılan maddelerden. 18.yy’ın sonunda ilk defa keşfediliyor ve bugün özellikle reaktör yapımı ve jet motorlarında kullanılıyor.
Titanal
Bu madde adından da anlaşılacağı üzere alüminyum ve titanyum karışımı. 80‘li yıllarda Avusturyalı Voest Alpine şirketi tarafından ilk olarak bulundu. Ama işçiliğinin inanılmaz fiyatlara ulaşması nedeniyle kadro yapımında neredeyse hiç rastlanmıyor.
Titanyum
Titanyum alüminyumla karşılaştırıldığında nispeten daha hafif ama o kadar sert değil. Bu yüzden kadro yapımında nadiren rastlanan bir madde. İşçiliğin zor olmasının yanı sıra en büyük dezavantajlarından birisi çok pahalı olması. Avantajı pratik olarak hiçbir zaman paslanma gibi bir ihtimalinin bulunmayışı. Yani ömür boyu bir titanyum kadroyla idare edilebilir. Yalnız sertlik konusunda zayıf olması nedeniyle daha çok hafif binicilere uygun.
Magnezyum
Magnezyum aslında sadece son derece hafif ve cüzdanı şişkin kişilere hitap eden bir madde. Örneğin dünya şampiyonalarında Sabine Spitz ve Gunn Rita-Dahle ile bayanlarda sürekli ilk 3’te yer alan Merida magnezyum alaşımlı alüminyum kadroyla takım bisikleti taklidi (Team-Replica) satıyor. Magnezyum çok hafif kadro yapımına olanak tanıyor, yalnız işçiliği oldukça zor.
Karbon (termoplast)
Karbon aslına bakarsanız kadro yapımı için en uygun madde. Çelik / Cro-Moly ve alüminyumun bütün avantajlarını bir araya getiriyor. Darbe emici özelliği var, bunun yanı sıra gerilme direnci çok yüksek. Bu sayede son derece sert ve bir o kadar da konforlu kadrolar yapılabiliyor. Bunun yanı sıra karbon da titanyum gibi çok uzun yıllar eskimeden işlevini yerine getirebiliyor.
Elbette ki etrafımızdaki bisikletlerin neredeyse hiçbirinde karbon kadro olmamasının bir sebebi var. Birincisi kadronun darbe emiciliği bir konfor unsuru olarak hoş karşılansa da kadronun belli bölgelerinde bir dezavantaj. Yine bu nedenle yapısından ötürü dışarıdan gelecek darbeler de nispeten tehlike oluşturuyorlar. Bir düşüş esnasında gelecek darbe karbonun yapısını zedeleyerek bir süre sonra kırılmasına yol açabiliyor. Bu nedenle ne kadar hafif olsalar da örneğin karbon gidonlar oldukça yüksek kırılma tehlikesi içeriyorlar. Bu konuda yaşanmış örnekler de çokça mevcut.
Karbon söz konusu olduğunda da 3 tane işçilik yöntemi var, bunlardan ikisi kadro yapımında kullanılıyor. Birincisi monokok yapı, ki bu örneğin Alman Storck bisikletlerinde kullanılıyor. Burada kadro tek parça halinde üretiliyor.
Trek diğer yöntemi kullanan üreticilerden. Karbon boruları teker teker birbiriyle kaynaklayarak kadroyu oluşturuyor, ki bu yöntem işçilik masrafları nedeniyle oldukça pahalıya mal oluyor.
Son ve kadro yapımında kullanılmayan yöntem ise karbonu alüminyum parçaların üzerine koymak, örneğin FSA ayna kollarında olduğu gibi. Fırınlama işleminden sonra üzerinden geçiliyor ve parlatılıp boyanıyor.
Gelelim şimdi bisiklet üretiminde kullanılan maddelerin matematiksel verilerine.
6061 Alüminyum (AlMg1SiCu):
Yoğunluk (yani santimetreküpteki ana madde miktârı): 2,7g/cm3
Çekme direnci (belirli bir genişlikteki maddeyi "yırtmak" için gerekli kuvvet): 180-270N/mm2
Elastik modül (Madde elastik, yani kalıcı bir deformasyona/tahribe nereye kadar dayanabiliyor): 70.000N/mm2
6061 alüminyum alüminyum-magnezyum ve silisyum alaşımına sahip (magnezyum ve silisyum yaklaşık %1 oranında), kaynakçılar nezdinde çok tutulan ve daha ziyâde kadro yapımında kullanılan bir alaşım.
7005 Alüminyum (AlZn4,5Mg1,5Mn):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 290-350N/mm2
E-modül: 70.000N/mm2
7000 serisi alüminyum %0,8 ilâ %12 arasında değişen oranlarda çinko içeriyor. Uçak ve uzay endüstrisinde de kullanılıyor. En fazla 7005 ve 7020 alaşımları kullanılıyor bisiklet endüstrisinde.
7020 Alüminyum (AlZn4,5Mg1):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 420-490N/mm2
E-modül: 70.000N/mm2
7075 Alüminyum (AlZn5,5MgCu):
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 500-550N/mm2
E-modül: 72.000N/mm2
7075 alaşımı kaynaklanamadığından frezeden çıkan parçalarda kullanılıyor.
Skandiyum:
Yoğunluk: 2,8g/cm3
Çekme direnci: 470-490N/mm2
E-modül: 72.000N/mm2
Titanyum
Yoğunluk: 4,5-4,7g/cm3
Çekme direnci: 900-950N/mm2
E-modül: 120.000N/mm2
Karbon
Yoğunluk: 1,7g/cm3
Çekme direnci: 2,5-5kN/mm2
E-modül: 150.000-300.000N/mm2
Çelik
Yoğunluk: 7,6-7,9g/cm3
Çekme direnci: 1000-1400N/mm2
E-modül: 210.000N/mm2
Yani titanyum aslında alüminyumdan hem daha sert hem daha sağlam. Titanyumun çekme direnci her tür alüminyumdan daha yüksek.
Alüminyumun en büyük üstünlüğü hafif olması (g/cm3 değeri düşük) fakat bu düşük değer alüminyumu aslında bayağı zayıf bir madde kılıyor diğerlerine oranla. Dolayısıyla alüminyumdan sağlam kadro elde edebilmek için boru kalınlıkları/çapları arttırılıyor. Kola kutusu çapında bisiklet boruları var artık, buna da “oversize” deniyor.
Titanyum kadrolar hakkında söylenen titanyumun darbe emme özelliği titanyumum metalik özelliklerinden ziyâde titanyum kadroların tasarımından kaynaklanıyor. Alüminyum boruların çapında titanyum kadro yapılsa titanyum kadronun darbe emmesi özelliği kalmaz.
Kezâ aynı şey çelik / cro-moly kadrolar için de geçerli, çelik kadrolar da nispeten daha konforludur, ama alüminyum kadrolardaki boru kalınlığında çelik kadro yapıldığı takdirde konfor kalmaz, aynı kalınlıktaki alüminyum borulu bir kadrodan çok daha esnemez bir kadro olur. Fakat bu esnada kadronun ağırlığı da 4-5 kiloyu bulur.
Titanyum ve çelik kadrolarda borular ince oldukları için daha kolay esniyorlar, bu da kalın çaplı alüminyum borulardan oluşan bir kadroya nispetle bisikleti daha "konforlu" kılıyor.
O yüzden meselâ yol bisikletinin klâsiklerinden Arnavut kaldırımlı Paris-Roubaix yarışında neredeyse hiç alüminyum kadro kullanılmıyor, çünkü çelik kadrolar esnemeleri sayesinde en azından birazcık olsun zeminin bozukluğunu telâfî ediyorlar.
tamamen alıntıdır
