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Intro ......

 

프레임의 디자인에 따라 품질의 차이가 크기 때문에 특정 소재로 만든 프레임이 가장 좋다라고 말하기 힘들다. 8 2-2. 자전거 프레임 설계 3-2. 하지만 이러한 단점에도 불구하고, 자전거 프레임의 경우 소재의 종류뿐만 아니라 어떻게 가공하고, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti),, 버티드(butted) 기술의 발달로 충격을 분사시켜 알루미늄 프레임의 수명을 연장시켰고, 핸들바(handlebar)와 페달(pedal)과 안장이 이루는 앞 삼각형과 뒷바퀴 축과 만드는 뒷 삼각형으로 이루어져있다. 소재별 특성 2-3. 제조 공정(production process) 3-1. 자전거 프레임은 가볍고 튼튼한 것이 무조건 좋지만, 카본(Ca) 이렇게 4가지가 있다. 티타늄은 철의 강도와 알루미늄의 가벼움을 동시에 지니고 있다. 제품 소개 2. 소재의 선정 2-1. 보통 자전거 프레임은 두 개의 삼각형으로 이루어져 있는데, 미려한 디자인과 대를 이어 쓸 수 있는 튼튼함으로 인해 여전히 인기 있는 소재이다. 9 2-2.. 하지만 알루미늄 자전거 프레임은 밀도(density)가 철의 1/3  ......

 

 

Index & Contents

공학 업로드 기계공작법 업로드 자전거 프레임 제작공정

 

[공학][기계공작법] 자전거 프레임 제작공정

 

 

 

자전거 Frame

제조공정

기계공작법

1

 

 

Contents..

1. 제품 소개

2. 소재의 선정

2-1. 프레임의 대표적 소재

2-2. 소재별 특성

2-3. 소재 선정

3. 제조 공정(production process)

3-1. 자전거 프레임 설계

3-2. 자전거 프레임의 제조공정

4. 결 론

4-1. 결론

4-2. 참고 문헌

2

 

 

1제품 소개

3

 

 

 

1. 제품 소개

자전거 프레임(frame)이란 자전거의 안장(seat)부터 크랭크(crank)

까지의 거리를 잇는 틀이다. 보통 자전거 프레임은 두 개의 삼각형으로 이루어져 있는데, 핸들바(handlebar)와 페달(pedal)과 안장이 이루는 앞 삼각형과 뒷바퀴 축과 만드는 뒷 삼각형으로 이루어져있다.

 

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2소재의 선정

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2-1. 프레임의 대표적 소재

대표적으로 자전거 프레임의 소재로 쓰이는 것은 철(Fe), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 카본(Ca) 이렇게 4가지가 있다. 자전거 프레임은 가볍고 튼튼한 것이 무조건 좋지만, 자전거 프레임의 경우 소재의 종류뿐만 아니라 어떻게 가공하고, 프레임의 디자인에 따라 품질의 차이가 크기 때문에 특정 소재로 만든 프레임이 가장 좋다라고 말하기 힘들다.

 

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2-2. 소재별 특성-철(Fe)

자전거 프레임으로 가장 오래 전부터 사용되어진 철은 기본적으로 자전거 프레임으로 제작하기에 가장 쉬운 소재이다. 기본적으로 용접(welding) 작업 시 변형이 거의 없고, 가공이 쉬우며, 프레임의 피로도(degree of fatigue)가 축적되지 않으므로 갑자기 깨지지 않는다.

하지만, 철로 만든 자전거 프레임의 큰 단점은 무거운 무게와 산화에 있어 아주 취약하다는 점이다. 하지만 이러한 단점에도 불구하고, 미려한 디자인과 대를 이어 쓸 수 있는 튼튼함으로 인해 여전히 인기 있는 소재이다.

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2-2. 소재별 특성-알루미늄(Al)

가장 많이 사용되는 알루미늄으로 만든 자전거 프레임은 위험할 수 있는 소재이다. 자전거는 끊임없이 외부의 충격을 받고 흡수해야 하는데 작은 충격이라 해도 꾸준히 반복되면 피로도가 누적되어 결국 깨져 버리는 특성을 가진 소재가 알루미늄이기 때문이다. 하지만 알루미늄 자전거 프레임은 밀도(density)가 철의 1/3 밖에 되지 않으며, 버티드(butted) 기술의 발달로 충격을 분사시켜 알루미늄 프레임의 수명을 연장시켰고, 형태나 모양을 만드는 것도 쉽다. 무엇보다 결정적으로 알루미늄은 가격이 매우 저렴한 편이다.

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2-2. 소재별 특성-티타늄(Ti)

고급 자전거 프레임에 사용되는 티타늄은 순수한 상태에서 너무 무르기 때문에 알루미늄과 바나듐(V)을 섞어서 사용한다. 티타늄은 희귀한 금속이 아님에도 티타늄 프레임이 고가인 이유는 제조과정이 까다롭고, 가공이 어렵기 때문이다. 티타늄은 철의 강도와 알루미늄의 가벼움을 동시에 지니고 있다.

 

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2-2. 소재별 특성-카본(Ca)

카본은 자전거 프레임에 있어 가장 절대적인 무게대비 강성이 어떠한 소재도 따라오지 못할 정도로 높다. 카본은 탄성이 거의 없어 한동안 자전거 프레임으로 써 천대받았지만, 카본을 섬유처럼 엮어서 짜고 거기에 레진이라는 접착제를 적절하게 포함시켜 자전거 프레임으로 사용하기에 적절한 특성을 만들어냈다. 또한 카본 원사의 형태와 레진의 양에 따라 특성을 조절할 수 있어 카본 자전거 프레임의 부분별 특성에 맞게 다른 카본을 사용할수있다. 하지만 카본 프레임의 단점은 무엇보다 프레임 제작에 있어 고도의 기술을 가진 수작업으로 이루어 져야하며, 높은 품질관리를 요구해 고급 자전거 프레임에 사용된다.

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