Bisiklet Çerçevesi İşleme Süreci

Bisiklet çerçevesi, ön ve arka tekerlekleri, koltuğu ve aktarma sistemini birbirine bağlayan bisikletin iskeletidir ve mukavemet, sertlik, hafiflik ve konforu bir arada sunmalıdır. Çerçeve işleme teknolojisi, bisikletin performansı, ağırlığı ve maliyetini doğrudan etkiler ve yol bisikletleri, dağ bisikletleri, katlanır bisikletler gibi çeşitli türler için uygundur.

1. Tasarım ve Hazırlık

• Çerçeve Tasarımı: Geometrik yapıyı ve boru dağılımını optimize etmek, sürüş türünü (yarış, arazi vb.) dikkate almak için CAD veya SolidWorks kullanılarak üç boyutlu modelleme yapılır. Mukavemeti ve sertliği doğrulamak için sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanılır.
• Malzeme Hazırlığı:
  • Çelik/Alüminyum Alaşım: Belirli boyutlarda boru veya levha satın alınır ve gerekli uzunlukta kesilir.
  • Karbon Fiber: Önceden emprenye edilmiş malzeme (karbon fiber kumaş + reçine) hazırlanır ve soğukta saklanması gerekir.
  • Titanyum Alaşım: Yüksek hassasiyetli boru satın alınır ve yüzey kalitesi kontrol edilir.

2. Boru Şekillendirme

• Çelik/Alüminyum Alaşım:
  • Ekstrüzyon: Metal külçe boru haline getirilir, et kalınlığı kontrol edilir (0,8-2,0 mm).
  • Çekme: Soğuk çekme yoluyla özel şekilli borular (çift çekilmiş boru, kademeli et kalınlığı gibi) oluşturulur, mukavemet ve hafiflik artırılır.
  • Hidroform: Karmaşık özel şekilli borular için kullanılır, kalıp içindeki yüksek basınçlı su (yaklaşık 100 MPa) borunun kalıba yapışmasını sağlar.
• Karbon Fiber:
  • Katmanlı Şekillendirme: Önceden emprenye edilmiş malzeme, sertliği optimize etmek için belirli açılarda (0°/45°/90°) katmanlanır, fiber yönü kontrol edilir.
  • Kalıp Presleme: Kalıpta ısıtılarak sertleştirilir (120-180°C, basınç 5-10 bar), boru veya bütün çerçeve oluşturulur.
• Titanyum Alaşım: Genellikle dikişsiz boru kullanılır, hassas kesme ve boru bükme işlemi gerektirir.

3. Kaynak ve Bağlantı

• Çelik:
  • Tungsten Inert Gaz (TIG) Kaynağı: Yaygın olarak kullanılır, kaynak dikişi düzgündür, ince duvarlı borular için uygundur.
  • Lehimleme: Krom molibden çeliği için kullanılır, sıcaklık düşüktür (yaklaşık 900°C), ısıdan etkilenen bölgeyi azaltır.
• Alüminyum Alaşım:
  • TIG veya MIG Kaynağı: Kaynak sıcaklığı kontrol edilmelidir (yaklaşık 600°C), aşırı ısınma mukavemetin düşmesine neden olabilir.
  • Son İşlem: Isıl işlem (T6, yaklaşık 500°Cde su verme + 180°Cde yaşlandırma) malzeme mukavemetini geri kazandırır.
• Karbon Fiber:
  • Yapıştırma: Boruları ve bağlantı parçalarını (alüminyum alaşım veya karbon fiber bağlantı parçaları gibi) yapıştırmak için epoksi reçine kullanılır.
  • Tek Parça Kalıplama: Üst düzey çerçeveler, kaynak gerektirmeyen tek parça kalıplama ile üretilir.
• Titanyum Alaşım:
  • TIG Kaynağı: Oksidasyonu önlemek için inert gaz koruması altında çalıştırılmalıdır.
  • Fikstür Konumlandırma: Kaynak dikişi doğruluğunu sağlar (sapma <0,2 mm).
• Bağlantı Elemanları: Alt braket (alt mil braketi), baş borusu vb. gibi elemanlar, standart aksesuarlara uyum sağlamak için yüksek hassasiyetli işleme (tolerans ±0,1 mm) gerektirir.

4. Delik İşleme ve İnce İşleme

• Delik İşleme:
  • Çerçeve, vida delikleri (matara kafesi, fren montajı için) ve geçiş delikleri (kablo yönlendirme için) ile işlenmelidir.
  • CNC İşleme: CNC tezgahları, yüksek hassasiyetli delme ve frezeleme için kullanılır, delik konumu toleransı ±0,05 mmdir.
  • El ile Delme: Küçük partiler veya özel çerçeveler için kullanılır, verimlilik düşüktür.
• İnce İşleme:
  • Frezeleme/Taşlama: Çapakları temizler, bağlantıların pürüzsüz olmasını sağlar.
  • Kılavuz Çekme: Alt braket ve matara kafesi dişlerini işler, yüksek hassasiyetli kılavuz gereklidir.

5. Yüzey İşlem

• Çelik:
  • Kumlama/Bilyalı Püskürtme: Oksit tabakasını temizler, yüzey pürüzlülüğü Ra 3,2-6,3 μmdir.
  • Galvanizleme veya Boyama: Pas önleyici işlem, genellikle epoksi astar + poliüretan son kat kullanılır, kaplama kalınlığı 50-100 μmdir.
• Alüminyum Alaşım:
  • Eloksal: Korozyon direncini ve estetiği artırmak için oksit filmi (10-20 μm) oluşturur.
  • Boyama: Görünümü iyileştirmek için mat veya parlak kaplama seçenekleri mevcuttur.
• Karbon Fiber:
  • Vernik Kaplama: Fiber katmanını korur, kalınlığı yaklaşık 30-50 μmdir, karbon fiber dokusunu korur.
  • Çıkartmalar: Marka kimliğini artırır, aşınmaya ve hava koşullarına dayanıklı olmalıdır.
• Titanyum Alaşım:
  • Fırçalama: Düzgün bir doku oluşturur, ek kaplama gerektirmez, metalik dokuyu korur.

6. Kalite Kontrol

• Boyut Kontrolü: Boru uzunluğunu, açısını ve delik konumu doğruluğunu (sapma <±0,2 mm) doğrulamak için üç koordinatlı ölçüm cihazı kullanılır.
• Mukavemet Testi: Çerçeve deformasyonunu ve yorulma ömrünü kontrol etmek için sürüş yükünü (yaklaşık 1000N) simüle eder.
• Yüzey Kalitesi: Kaynak dikişlerini, kaplama düzgünlüğünü ve çatlak, kabarcık olup olmadığını kontrol eder.
• Montaj Testi: Uyumluluğu doğrulamak için standart aksesuarlar (ön çatal, krank gibi) takılır.