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クロモリは一生物?アルミの旬は短い、急に破断する



 ロードバイクのフレーム素材はカーボン、クロモリ、アルミが主流で、少数ですがマグネシウム、チタン、竹などもあります。

カーボンは高価で、衝撃に弱く取扱いには気を使いますが、軽くて衝撃吸収性が良く、剛性も高いので、現在一番人気のあるフレーム素材です。

クロモリは重く錆びやすいが、頑丈で値段もそこそこ、衝撃吸収性が高いのでロングライドで快適、また美しいフォルムが目を引きます。

アルミは衝撃吸収性は悪いが、安価で丈夫、重量もそこそこ軽く、剛性が高いのでパワーロスが少ないと言われます。

 スポーツ自転車の趣味を始めたばかりの頃はクロモリ、アルミは丈夫なイメージでしたが「軽量アルミフレームはカーボンより寿命が短い」で書いた通り、アルミは寿命が短い事が分かりました。

アルミは低価格、軽量、高剛性なのでコストパフォーマンスが高いですが、美味しい時期が短く5000キロも乗ると進みが悪くなるそうです(某ブロガーさんは2万キロを超えると、漕いでも進まなくなるのがハッキリ分かると言っていた)

高い性能を誇るが美味しい時期が短い、パッと咲きパッと散る桜のような素材がアルミのようです(アルミ好きはこの特性を分かった上で乗る人が多い)

自作 S-N図

 写真のS-N図は縦軸に応力比Sを取り、横軸にその応力の繰り返し数Nを取ったグラフで、今回はクロモリとアルミを書いてみました。

小さな力を繰り返し加えた時、鋼(クロモリ、ハイテン鋼等)は疲労限度と言うのがあり(グラフで言う水平の箇所)クロモリは疲労限度未満の繰り返し応力であれば、無限に加えても破断しない事を意味します。

クロモリはどれだけ力を加えても一生破断しない無敵の素材かと言うとNOです、疲労限度を超えた大きな力が掛かると破断します。

 アルミの場合は疲労限度が存在しないため、小さな応力でも繰り返し回数が増えると、いつか破断します。

クロモリは大きな衝撃を加えなければ破断しないのに対し、アルミは路面を走る時の小さな衝撃でもいつか破断します(いくら大事に乗っても最後は破断する)

分かりやすく例えると、クロモリは20までのダメージなら無効化するバリアがあるとして、アルミはバリアがないので1でもダメージを受けるとします。

両者のHPが100として50、10、7、3のダメージを受けた場合、クロモリは10までのダメージなら無効化するバリアがあるので残りHPは50ですが、アルミは全部ダメージを受けるので残りHPは30です。

そこから1のダメージを30回食らってもクロモリの残りHPは50のままですが、アルミはHPが0になり破壊されます。

クロモリはよく一生物と言いますが、段差等を避けて大きな衝撃を与えないようにする&サビに注意して大切に乗れば、応力的な観点からは破断しない事から、一生物と言われるんだと思います。

カーボンも疲労はある

 決戦用としてのアルミはアリだと思いますが、ロードバイクは1台しか持てないっと言う人で、物持ちが良く長年愛用するタイプの人にとっては危険な素材だと感じます。

性能低下に関しては気にしなければいつまでも乗れますが、小さな応力の蓄積によりアルミはいつか破断してしまいます。

2〜3年で買い換える人は良いのですが、長年愛用するタイプの方は疲労の蓄積により、走行中急に破断する危険があります(つまり大事故につながる)

クロモリなら小さな応力の蓄積でも破断する事はありません、しかし大きな応力を受けると破断はしますし、サビがあるので、知らない間に内部が腐食→突如ポッキリっと言う可能性があります。

 今回の記事ではクロモリが良く感じるでしょうが、クロモリの錆を完全に防ごうと思ったら、全部バラして組めるレベルのメンテ技術が要求されます(雨天走行後は毎回バラしてメンテが基本)

お小遣いが多くて2〜3年に一度フレームを買い換えれる人は問題ないですが、一台の自転車に長く乗ろうと考えてる人は慎重に素材選びをした方が良いと思います(一概にアルミはNG、クロモリは良いとは言えない難しさがある)

ちなみにチタン、カーボンにも疲労はあるそうなのですが、そこまで書くと記事が長くなるので今回は割愛します、周りに工学部出身の方がいたら詳しいので聞いてみてください(要望が多ければ別の記事で書きます)

続きの記事→「結局アルミフレームは折れるのか?




|新車の購入検討中の方|02:05|comments(12)|trackbacks(0)|
コメント
レース系の自転車は一瞬のパフォーマンスを出すのが目的で長期的には考えられていないのでしょうね。

その点クロモリは反応は鈍いけど衝撃をうまく受けるように出来ているのでしょうね。
| tac-phen|
タクフェンさんへ

ロードバイク自体が本来はレース用機材なので耐久性は度外視してますから、長年愛用したいと言う考え方自体が間違ってるのかもしれませんが、金銭的に定期的な買い買えが難しい人もいますからね(;・∀・)

クロモリと一口に言っても種類が多いですからね、レース用の軽量クロモリ(オーダーメイドで使うやつ)になるとまた違いますし
| kazu|
やはり金属において永久はないですからね!
ある程度買い直して乗っていくのが安全面でも良いんだと思います。

アルミの場合は経年で硬化していってる気がしますがこれは気のせいなんですかね~?
またそのガチガチさが堪らないんですが(笑)
| イヨッキュ|
イヨッキュさんへ

安全面を考えたら定期的な買い換えが堅いですよね。

経年で硬化するんですか…工学部の人が一から十まで説明してくれたら良いのですが、そうも行かないようなのでまた調べてみます( ´∀`)
| kazu|
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