จาก aeoriginal
IP:124.120.77.249
ศุกร์ที่ , 27/11/2552
เวลา : 11:14
อ่านแล้ว = ครั้ง
 เก็บเข้ากระทู้ส่วนตัว
 แจ้งลบ
 ส่งหาเพื่อน
|
คำว่า Alloy มีความหมายโดยรวมหมายถึง โลหะผสม กล่าวคือ เป็นการเจือหรือผสมโลหะชนิดอื่น ลงไปในโลหะตัวหลัก เพื่อเสริมให้โลหะตัวหลักมีคุณสมบัติที่พิเศษ หรือ ดีขึ้น อาทิเช่น แข็งแรงขึ้นเมื่อเทียบน้ำหนักที่เท่ากัน หรือ รูปร่างที่เหมือนกัน ( แล้วแต่การเจือลงไป ) , ลดการเกิดสนิม ,ลดการเกิดการสึกกร่อน , ทนทานต่อการล้าตัวได้ดีขึ้น
ในโลกแห่งจักรยาน โลหะวิทยาเกี่ยวกับ Alloy ประกอบด้วย Alloy หลักๆ 3 จำพวก คือ
1. Aluminum alloy จากประวัติศาสตร์อันยาวไกลแห่งกระบวนการความรู้ของมนุษย์ ธาตุอลูมิเนียมถูกนำมาใช้ประยุกต์กับชีวิตมนุษย์มานานแล้ว ตั้งแต่ช้อนอลูมิเนียม จนไปถึงเครื่องใช้ไม้สอยต่างๆ และสำหรับจักรยานนั้นอลูมิเนียมก็ถูกนำมาใช้นานแล้ว นานตั้งแต่ก่อนที่จะมีเสือภูเขาเกิดขึ้นด้วยซ้ำไปอีกครับ
ลำพังอลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้น จะไม่สามารถนำมาใช้งานหรือเอามาทำโครงสร้างใดๆของจักรยานได้เลย ทั้งนี้เพราะว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์นั้น เปราะ แตก เป็นสนิม ถูกกัดกร่อน ได้โดยง่าย จึงต้องมีการเจือธาตุต่างๆลงไปในอลูมิเนียมบริสุทธิ์ จึงเกิดกลายมาเป็น Aluminum alloy ในที่สุด
ธาตุที่ถูกนำมาเจือนี้ ได้แก่ ทองแดง สังกะสี แมงกานีส ซิลิคอน วานาเดียม แมกนีเซียม สุดแต่ว่าใครจะคิดค้นกันเช่นไร หากเลือกทองแดงเป็นส่วนผสมหลัก( และตามด้วยธาตุอื่นๆเจือลงไป ) ก็จะกลายเป็นอลูมิเนียมในกลุ่ม 6000 ซึ่งมีคุณสมบัติในการทนทานต่อการดัดงอได้ ทนความร้อนและคงความแข็งแรงจากบริเวณรอยเชื่อมได้ และสามารถนำไปอบด้วยความร้อนเพื่อชุบแข็งได้ ในขณะที่หากเลือกสังกะสีเป็นส่วนผสมหลัก( และตามด้วยธาตุอื่นๆเจือลงไป ) ก็จะกลายเป็นอลูมิเนียมในกลุ่ม 7000 ซึ่งจะแข็งแกร่งกว่ากลุ่ม6000 ( เพื่อเทียบที่น้ำหนักเท่ากัน ) จึงสามารถทำให้เฟรมจักรยานเบาลงได้ แต่กลุ่ม7000 จะทนต่อการดัด หรือความร้อนในบริเวณรอยเชื่อมได้ไม่เท่ากับกลุ่ม6000 รวมไปถึงเมื่อนำมาทำเป็นเฟรมจักรยานแล้วจะให้ความกระด้างมากกว่ากลุ่ม6000 หรือกลุ่ม 9000 จะนับเป็นเกรดสูงสุด ที่ได้ทั้งความเบาและนุ่มนวล
เมื่อนำอลูมินัมอัลลอย มาทำเป็นจักรยาน คุณสมบัติโดยทั่วไปของจักรยานนั้น จะกระด้าง , พุ่ง ไม่ซับแรงกระแทกจากพื้นทางที่ขรุขระ ถึงแม้ว่าในปัจจุบันจะมีการพัฒนาส่วนผสมอัลลอยให้เนื้อโลหะสามารถซึมซับแรงกระแทกได้มากกว่าในอดีตก็ตาม แต่อลูมิเนียมก็ยังคงเป็นอลูมิเนียมวันยังค่ำ นอกไปจากนี้อัลลอยชนิดนี้ยังขาดคุณสมบัติที่เรียกว่า fatigue endurance หรือ ความคงทนต่อการล้าตัว เฟรมอลูมินัมอัลลอยจึงสามารถเกิดการแตกหักเสียหายได้ หลังจากถูกใช้งานโหดๆหนักๆติดต่อกันเป็นเวลานานๆ โดยเฉพาะในส่วนที่จะต้องถูกบิดๆงอๆซ้ำๆซากๆ โดยรอยแตกร้าวมักจะเริ่มจากบริเวณรอยเชื่อม เพราะเป็นจุดบรรจบที่จะรับแรงกระทำสูงที่สุด และเป็นจุดที่เปราะบางที่สุด เพราะฉะนั้นด้วยเทคโนโลยีของการเชื่อมและชื่อเสียงของแบรนด์ ทำให้แต่ละเจ้าจะมีสูตรเฉพาะในการเชื่อมนี้
2. Steel alloy หรือเหล็กกล้า เหล็กกล้าเป็นคำที่ถูกเรียกมาช้านานแล้ว และมักจะแทนที่ทับคำว่า"เหล็ก"ไป จนบ่อยครั้งที่เราไม่ทราบว่า"เหล็ก"ในความหมายจริงนั้นเป็นอย่างไร
เหล็กเป็นธาตุที่มนุษย์รู้จักมานานคู่กับโลกนี้กระมัง แต่เหล็กบริสุทธิ์มีปัญหาเรื่องน้ำหนักที่มาก ,การเกิดสนิม ,การกัดกร่อน จึงต้องมีการเจือโลหะบางอย่างลงไป ได้แก่ คาร์บอน , ซิลิคอน , โครเมียม , โมลิบดินัม , แมงกานีส ,แมกนีเซียม , นิเกิล , วานาเดียม , ทองแดง ,สังกะสี ฯลฯ
เหล็กที่ถูกนำมาใช้งานในชีวิตประจำวันพวกเรา ส่วนใหญ่มักจะเป็นเหล็กกล้าเจือคาร์บอน บางครั้งเราก็มักจะเรียกว่า carbonized steel ซึ่งมักจะเป็นเหล็กที่มีน้ำหนักมาก แตกหัก เปราะ เป็นสนิมได้โดยง่าย ต่อมาจึงได้รับการพัฒนาให้กลายเป็น Hitension steel หรือ Hitense ซึ่งมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น นน.เบาลง ไม่เปราะแตกหักได้โดยง่าย สามารถรีดเป็นท่อกลม และทนต่อการดัดงอได้ ทนความร้อนบริเวณรอยเชื่อมได้ เหล็กHitense จึงถูกนำมาใช้ในการประดิษฐ์จักรยานราคาถูกๆ หรือ จักรยานใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น พวกเฟสสัน , จรเข้ เป็นต้น
เหล็กมีสกุลสูงกว่านั้น ก็ได้แก่ เหล็กกล้าที่เราเรียกรวมๆว่า Chromoly steel alloy ( มักเรียกกันสั้นๆว่า โครโมลี่ ) ซึ่งเป็นเหล็กกล้าที่เจือธาตุโครเมียม + โมลิบดินั่ม ( และตามด้วยธาตุอื่นๆเจือลงไป ) ส่งผลให้ได้เหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นอีก ทนการถูกกัดกร่อน ทนการเกิดสนิมได้ โครโมลี่นั้นมีอยู่ด้วยกันหลายส่วนผสม เราอาจจะคุ้นเคยกับเลข 41xx ซึ่ง4130 เป็นซีรีส์ที่เรานำมาใช้ทำท่อของจักรยานบ่อยที่สุด
นอกจากโครโมลี่แล้ว ยังมีsteel alloy ส่วนผสมอื่นๆ ซึ่งทำออกมามากมาย เพื่อพัฒนาคุณสมบัติของโลหะ ให้แข็งแรงขึ้น เพื่อจะลดน้ำหนักของวัสดุลงไป ทนทานต่อการถูกกัดกร่อน หรือสนิมได้อย่างดี สามารถนำไปชุบแข็งด้วยความร้อน เพื่อเพิ่มความแข็งแรงขึ้นไปได้อีก
โดยรวมแล้ว คุณสมบัติของเฟรมจักรยานที่ทำมาจากSteel จะหลากหลายไปมาก นน.อาจจะตั้งแต่ 2กก.เศษๆ ต่ำลงมาถึงแค่ 1.5 กก. อาจจะกระด้างเพราะทำมาจาก Hitense ( แต่ก็ยังน้อยกว่าอลูมินัมอัลลอย ) จนไปถึงเฟรมที่สามารถซับแรงกระแทกจากพื้นดินได้อย่างดี , อาจจะ flex ด้านข้าง จนไปถึงเป็นเฟรมที่ stiff คือแทบจะไม่บิดตัวเลย ( แต่ก็ยังน้อยกว่าอลูมิเนียม ) แต่ที่แน่ๆ เฟรมที่ทำมาจาก steel จะเป็นเฟรมที่ขี่สบายกว่า มีชีวิตชีวา และที่สำคัญคือเฟรมที่ทำมาจาก steel เกรดดีๆ เมื่อเห็นราคาแล้วอาจจะเป็นลมได้เช่นกัน
3. Titanium alloy
มีอยู่ด้วยกัน 2 สูตร คือ 3-2.5 Ti จะประกอบด้วย อลูมิเนียม 3% และ วานาเดียม 2.5% เจือลงในไททาเนียมบริสุทธิ์ และ อีกสูตรคือ 6-4 Ti จะประกอบด้วย อลูมิเนียม 6% และ วานาเดียม 4% เจือลงในไททาเนียมบริสุทธิ์
3-2.5 Ti จะให้ความนุ่มนวลได้มากกว่า รวมไปถึงการมีอายุการใช้งานที่นานกว่า เพราะว่าสามารถรีดออกมาเป็นท่อไร้ตะเข็บได้ ในขณะที่ 6-4 Ti มีความแข็งแรง และกระด้างกว่า แต่ไม่สามารถรีดออกมาเป็นท่อกลมที่ไร้ตะเข็บได้ ( ต้องรีดเป็นแผ่น แล้วม้วนเป็นท่อ แล้วมาเชื่อมต่อตะเข็บ ) จึงทำให้สามารถเกิดการแตกร้าวในบริเวณรอยตะเข็บได้
Ti alloy เป็นวัสดุที่ราคาสูงมาก แต่ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี มีคุณสมบัติ fatigue endurance สูงที่สุดในกลุ่มวัสดุทั้ง 3 แต่กลับกระด้างกว่า Steel และ Flex กว่า steel แปลกแต่จริง การออกแบบท่อจึงต้องพิถีพิถัน เพื่อลดความกระด้าง แต่เพิ่มความ stiff ให้แก่จักรยาน เฟรมไททาเนียมจึงแพงงงงงงด้วยประการฉะนี้
(ขอขอบคุณข้อมูลจากป้าลู ครับ)
|
