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¿Cuántos años dura un marco de aluminio en una bicicleta de paseo?

¿Cuánto dura un marco de aluminio en una bicicleta de paseo?

[Se han eliminado las preguntas adicionales para que quede claro.]


Antecedentes

Hasta ahora he preferido el aluminio frente a… el acero por muchas razones, pero si el acero dura mucho más tiempo, para mi próxima moto de paseo iré a por el acero.

Mi Cannondale Badboy 2004 tiene una grieta en el alu-frame. Me sorprendió esto, pensé que mi moto duraría más de 20 años fácilmente. En el taller dijeron que es un cuadro de alta calidad y fuerte, pero después de 10 años los cuadros de aluminio pueden cansarse. Especialmente si uso mi bicicleta tanto en invierno como en verano, ya que el cambio de calor desgasta más rápido el aluminio. Dicen que se puede soldar, lo que costará mucho menos que un cuadro nuevo (si está disponible), pero debo estar preparado para que aparezcan otras grietas. El taller contrata a un soldador especializado en la soldadura y reparación de cuadros de bicicleta.

También encontré un artículo de investigación científica sobre este tema. Si alguien tiene acceso a ScienceDirect Cicerón et al. (2011): análisis de las causas de las grietas en el marco de una bicicleta de aleación de aluminio_ ), estaría interesado en las conclusiones.

Estoy interesado en las bicicletas de paseo, no de carretera, bicicletas de ciudad, etc.

Estoy feliz de actualizar/clarificar mi pregunta si es necesario, hacer un comentario.


Temas que he investigado:

  1. Mantenimiento en un marco de aluminio
  2. ¿Qué tipo de marco es mejor para una bicicleta de paseo, acero o aluminio?
  3. ¿Es posible reparar una abolladura en un marco de aluminio? (https://bicycles.stackexchange.com/questions/11160/is-it-possible-to-repair-a-dent-on-an-aluminium-frame)
  4. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas entre un marco de aluminio y uno de carbono?
  5. ¿Es relevante el par de torsión para el acero/aluminio? ¿Dónde encuentro las especificaciones de par de torsión?
  6. Marcos no de acero y longevidad
  7. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
  8. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

Crack in the alu frame near the rear axe (la moto está al revés):

Respuestas (6)

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2014-07-10 17:09:50 +0000

Hay muchas preguntas, así que me conformaré con la del título.

¿Cuántos años durará un cuadro de aluminio actual de una moto de paseo?

Depende:

  • No sé qué marco de aluminio La construcción es un factor más grande que el material
  • No sé el uso El uso es un factor más grande que el material
  • No sé cómo vas a cuidar la bicicleta El cuidado/mantenimiento es un factor más grande que el material

El aluminio no ha cambiado en los 10 años

Todo lo que sabemos es tu último aluminio, La bicicleta de alta calidad y marco fuerte duró unos 10 años

La mejor suposición es que tu próximo aluminio, de alta calidad y marco fuerte también durará 10 años Realmente esa es la mejor suposición

Eso es tan vago como cuánto tiempo me durará un par de zapatillas actuales?
Y la mejor suposición de cuánto durarán mis próximas zapatillas es cuánto duró mi último par.

El aluminio se fatiga y el acero no se fatiga. Como se ha dicho en un comentario, el acero produce fatiga… bueno, no siempre. El acero suave normalmente no admite el crecimiento de grietas por fatiga si las tensiones aplicadas están por debajo del 10% de la resistencia del material. Los materiales, como las aleaciones de aluminio, no tienen ese límite de fatiga. Si se aplica una carga cíclica, las aleaciones de aluminio siempre se fatigarán. Para la misma resistencia, una bicicleta de acero será típicamente más pesada que el aluminio. Pero se obtiene una bicicleta que es mucho menos susceptible a la fatiga. Con el acero también obtienes una bicicleta que tendrá una abolladura y no comprometerá la resistencia estructural en la medida del aluminio. No es exactamente lo mismo, pero a nivel molecular están relacionados. Materiales del marco

Encontré un número citado. Sólo porque estaba en Internet no lo hace correcto, pero aquí hay una cita de 5-10 años. Cuadro de Bicicleta: Aluminio vs. Acero

Los cuadros de aluminio poseen la vida de fatiga más corta de cualquier material usado para fabricar cuadros de bicicleta. El típico marco de aluminio posee una esperanza de vida de 5 a 10 años. La vida de fatiga del acero es mucho más larga, pero el material requiere más mantenimiento. Para evitar la formación de óxido, los marcos de acero deben ser limpiados y pulidos regularmente y periódicamente cubiertos con un tope de óxido en el interior del marco.

Si está descontando el acero porque se oxidará entonces no está cuidando la bicicleta adecuadamente. Una bicicleta de acero bien mantenida y almacenada no debe oxidarse. Y seguro que no debería oxidarse en su vida. Dijiste que las bicicletas de la época de tu padre duraban 40-50 años…

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2014-07-12 08:16:11 +0000

Investigué más sobre este tema.

La respuesta corta es que un marco de aluminio puede durar desde un par de años hasta 50 años/vida útil.

  • *

La respuesta larga es:

  • El factor principal es la fatiga (sin contar los accidentes):
  • **La tendencia de un material (metal) a romperse bajo cargas cíclicas repetidas a una tensión considerablemente menor que la resistencia a la tracción en una prueba estática._
  • La señal del fin de la vida de una estructura de aluminio es una grieta por fatiga, cuando aparece la primera grieta, probablemente vendrán más. Se pueden ganar algunos años soldando, pero fallará probablemente en otro lugar. Es necesario realizar inspecciones periódicas para evitar un fallo total.

Factores principales en la fatiga del bastidor de aluminio:

  1. Diseño, fabricación, soldadura, material : factor determinante para el 90% de los propietarios de bicicletas, ya que no usan tanto la bicicleta como para fatigarla con el uso. Nosotros, en este foro, estamos probablemente en el otro 10%.

. Condiciones ambientales : salinidad, humedad, grandes cambios de temperatura aumentan. 3. Uso (peso del ciclista, terreno): los ciclistas más pesados se fatigan más, y un mayor uso a lo largo del tiempo aumenta la posibilidad de fallar significativamente. Para los usuarios pesados, que compran buenos cuadros de todos modos, y cuidan la bicicleta, probablemente este es el factor limitante. Contando con los kilómetros que alguien puede recorrer prácticamente al año, esto limita la vida útil del cuadro a 5-10 años o a un máximo de ~ 00 000 km.

Recomendaciones para alargar la vida del cuadro de aluminio:

  • Un diseño-fabricación-soldadura de alta calidad puede durar significativamente más en las mismas condiciones, gaste dinero en un buen cuadro.
  • Protegerlo de las condiciones ambientales, no dejarlo al aire libre en invierno, protegerlo de la humedad cuando no esté en uso.
  • Montar con menos peso.

Una consecuencia práctica para mí es que una bicicleta con cuadro de aluminio de segunda mano es arriesgada, necesita una inspección cuidadosa del cuadro en busca de señales, e información de cuánto se usó la bicicleta, cómo se guardó.

Algunos recursos más interesantes:

  1. [ Diseño de fatiga de cuadros de bicicleta soldados utilizando un criterio multiaxial (Procedia Engineering, 01 ) ](http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S187770581 017

5)

. Fabricación y fallo por fatiga en aluminio (Professional Boat Builder, 06 01 ) 3. [ La formación de grietas por fatiga en monocristales de aluminio (Acta Metallurgica, 1961) ](http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000161606190

9 ) 4. Fatigue Design of Aluminum Components and Structures (Hardcover, 1996) 5. Sporting Materials: Cuadros de bicicleta (Enciclopedia de materiales: ciencia y tecnología, 001) 6. Análisis paramétrico por elementos finitos de geometrías de cuadros de bicicleta (Procedia Engineering, 0114) 7. ¿Qué es el fallo por fatiga y cómo puede evitarse?

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2017-02-01 20:30:57 +0000

El factor crítico de los bastidores de aluminio es que prácticamente todas las aleaciones de aluminio que sirven para construir cosas están sujetas al “endurecimiento por trabajo”.

Lo que esto significa es que, a medida que una pieza de aluminio se “cicla” en ciclos de liberación de tensión, el aluminio tiende a volverse más y más frágil. El acero no presenta esta característica en el mismo grado.

Ejemplo: Hace varios años estaba acampando en un viaje. Mientras montaba mi tienda, uno de los postes de aluminio de varios segmentos se agrietó en el extremo donde se “conecta” el siguiente poste. Cambiando de sitio conseguí montar la tienda sin problemas, pero a la noche siguiente varios postes más se agrietaron de forma similar, y al final del viaje tuve que sustituir todo el conjunto. Al año siguiente, otro campista del grupo tuvo exactamente el mismo problema.

No fue el estrés extremo lo que causó estas grietas, sino simplemente el “ciclo” de montar y desmontar la tienda 50-60 veces. Los cuadros de aluminio de las bicicletas están hechos de mejores aleaciones y son más resistentes, pero funciona el mismo mecanismo, e incluso un cuadro que no esté sometido a ninguna tensión extrema se volverá más y más frágil a medida que se utilice.

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2018-08-26 22:22:13 +0000

Después de haber tenido un cuadro de aluminio 6061 (bicicleta híbrida Marin Larkspur) con una garantía de por vida, y haber recibido no menos de tres cuadros de reemplazo en garantía (cada vez después de aproximadamente 15k millas de carretera), todos debido a los tubos que se rompen por la mitad debido a la fatiga, yo recomendaría encarecidamente no intentar la reparación de un cuadro de aluminio. Si una parte del cuadro está al final de su vida útil, también lo está el resto del cuadro. Hay una razón por la que todas las piezas críticas de aluminio de un avión se sustituyen después de un número fijo de horas de vuelo, independientemente de que muestren signos de desgaste, y la razón es la fatiga.

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2017-01-31 20:33:53 +0000

El cuadro de esta bicicleta es de aleación “Optimo” de Cannondale. Esto tiende a ser más ligero y más rígido, que proporcionó más delgado y más complaciente construcción del marco posible. He oído a mucha gente con fracturas de Optimo, dispuestos a volver a la misma de nuevo, ya que un paseo tan agradable y ligero…. No he visto ninguna fractura del cuadro Furio por ejemplo… Sus tubos 6061-T6 robustos y pesados no hacen una bicicleta de carreras, pero el infierno de marco rígido y duradero. Estos son sólo mis c para la consideración….

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2016-04-26 19:24:30 +0000

Hace unos años trabajé con alguien que era diseñador de bicicletas en Cannondale. Me dijo que los cuadros estaban diseñados para ser cargados 1.000.000 de veces antes de fallar. Así que eso significa que el marco podría ser cargado a la tensión de diseño completo de un millón de veces antes de que el fracaso.

También soldar un marco agrietado es una muy mala idea. El aluminio está tratado térmicamente. La soldadura elimina el tratamiento térmico y reduce severamente la resistencia del material. Para el aluminio 7005 eso significa pasar de 41,000psi de tensión a 8,000psi. Eso es alrededor de un 30% de reducción en la fuerza.