साइकिल फ्रेम निर्माण प्रक्रिया

साइकिल फ्रेम साइकिल का ढांचा होता है, जो आगे और पीछे के पहियों, सीट और ट्रांसमिशन सिस्टम को जोड़ता है। इसमें ताकत, कठोरता, हल्कापन और आराम का ध्यान रखना आवश्यक है। फ्रेम निर्माण प्रक्रिया सीधे साइकिल के प्रदर्शन, वजन और लागत को प्रभावित करती है, और यह रोड बाइक, माउंटेन बाइक, फोल्डिंग बाइक आदि जैसे विभिन्न प्रकारों के लिए उपयुक्त है।

1. डिजाइन और तैयारी

• फ्रेम डिजाइन: ज्यामितीय संरचना और ट्यूब वितरण को अनुकूलित करने के लिए CAD या SolidWorks का उपयोग करके त्रि-आयामी मॉडलिंग करें, और सवारी के प्रकार (जैसे रेसिंग, ऑफ-रोड) पर विचार करें। ताकत और कठोरता को सत्यापित करने के लिए परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) का उपयोग किया जाता है।
• सामग्री की तैयारी:
  • स्टील/एल्यूमीनियम मिश्र धातु: आवश्यक लंबाई में काटने के लिए निश्चित आकार के ट्यूब या प्लेट खरीदें।
  • कार्बन फाइबर: प्रीप्रेग (कार्बन फाइबर कपड़ा + राल) तैयार करें, जिसे रेफ्रिजरेट करके संरक्षित किया जाना चाहिए।
  • टाइटेनियम मिश्र धातु: उच्च परिशुद्धता ट्यूब खरीदें और सतह की गुणवत्ता की जांच करें।

2. ट्यूब बनाने की प्रक्रिया

• स्टील/एल्यूमीनियम मिश्र धातु:
  • एक्सट्रूज़न मोल्डिंग: धातु के पिंड को ट्यूब में एक्सट्रूड करें, दीवार की मोटाई (0.8-2.0 मिमी) को नियंत्रित करें।
  • ड्राइंग: कोल्ड ड्राइंग के माध्यम से एक विशेष आकार की ट्यूब (जैसे डबल-ड्रॉ ट्यूब, क्रमिक दीवार मोटाई) बनाएं, ताकत और हल्कापन में सुधार करें।
  • हाइड्रोफॉर्मिंग: जटिल विशेष आकार की ट्यूबों के लिए, मोल्ड में उच्च दबाव वाला पानी (लगभग 100 एमपीए) ट्यूब को मोल्ड के अनुरूप बनाता है।
• कार्बन फाइबर:
  • लेयरिंग मोल्डिंग: कठोरता को अनुकूलित करने के लिए फाइबर दिशा को नियंत्रित करते हुए, प्रीप्रेग को एक विशिष्ट कोण (0°/45°/90°) पर परत करें।
  • मोल्डिंग: ट्यूब या समग्र फ्रेम बनाने के लिए मोल्ड में गर्मी से ठीक करें (120-180°C, दबाव 5-10 बार)।
• टाइटेनियम मिश्र धातु: ज्यादातर सीमलेस ट्यूब का उपयोग किया जाता है, जिसे सटीक कटिंग और ट्यूब झुकने की आवश्यकता होती है।

3. वेल्डिंग और कनेक्शन

• स्टील:
  • आर्गन आर्क वेल्डिंग (TIG): आमतौर पर इस्तेमाल किया जाता है, वेल्ड सीम समान है और पतली दीवार वाली ट्यूबों के लिए उपयुक्त है।
  • पीतल वेल्डिंग: क्रोम-मोलिब्डेनम स्टील के लिए उपयोग किया जाता है, तापमान कम होता है (लगभग 900°C), गर्मी प्रभावित क्षेत्र को कम करता है।
• एल्यूमीनियम मिश्र धातु:
  • TIG वेल्डिंग या MIG वेल्डिंग: वेल्डिंग तापमान (लगभग 600°C) को नियंत्रित करने की आवश्यकता है, ताकि ज़्यादा गरम होने से ताकत कम न हो।
  • पोस्ट-ट्रीटमेंट: सामग्री की ताकत को बहाल करने के लिए गर्मी उपचार (T6, लगभग 500°C शमन + 180°C उम्र)।
• कार्बन फाइबर:
  • ग्लूइंग: ट्यूब और जोड़ों (जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कार्बन फाइबर जोड़ों) को बांधने के लिए एपॉक्सी राल का उपयोग करें।
  • एक टुकड़ा मोल्डिंग: उच्च अंत फ्रेम समग्र मोल्डिंग को अपनाते हैं, वेल्डिंग की कोई आवश्यकता नहीं है।
• टाइटेनियम मिश्र धातु:
  • TIG वेल्डिंग: ऑक्सीकरण से बचने के लिए निष्क्रिय गैस सुरक्षा के तहत संचालित करने की आवश्यकता है।
  • फिक्स्चर पोजिशनिंग: वेल्ड सीम सटीकता सुनिश्चित करें (विचलन <0.2 मिमी)।
• कनेक्टिंग पार्ट्स: जैसे बॉटम ब्रैकेट (बॉटम ब्रैकेट सपोर्ट), हेड ट्यूब आदि, को मानक एक्सेसरीज़ को फिट करने के लिए उच्च परिशुद्धता मशीनिंग (सहिष्णुता ±0.1 मिमी) की आवश्यकता होती है।

4. छेद मशीनिंग और परिष्करण

• छेद मशीनिंग:
  • फ्रेम को थ्रेडेड छेद (पानी की बोतल के पिंजरे, ब्रेक स्थापना के लिए) और थ्रू होल (केबल रूटिंग के लिए) को संसाधित करने की आवश्यकता होती है।
  • सीएनसी मशीनिंग: सीएनसी मशीन टूल्स का उपयोग उच्च परिशुद्धता ड्रिलिंग और मिलिंग के लिए किया जाता है, छेद की स्थिति सहिष्णुता ±0.05 मिमी है।
  • मैनुअल ड्रिलिंग: छोटे बैच या कस्टम फ्रेम के लिए उपयोग किया जाता है, दक्षता कम होती है।
• परिष्करण:
  • मिलिंग/पीस: गड़गड़ाहट को हटा दें और जोड़ों को चिकना सुनिश्चित करें।
  • टैपिंग: बॉटम ब्रैकेट और पानी की बोतल के पिंजरे के धागे को संसाधित करें, जिसके लिए उच्च परिशुद्धता नल की आवश्यकता होती है।

5. सतह का उपचार

• स्टील:
  • शॉट ब्लास्टिंग/सैंडब्लास्टिंग: ऑक्साइड परत को हटा दें, सतह खुरदरापन Ra 3.2-6.3μm।
  • इलेक्ट्रोप्लेटिंग या पेंटिंग: जंग रोधी उपचार, आमतौर पर एपॉक्सी प्राइमर + पॉलीयूरेथेन टॉपकोट, कोटिंग मोटाई 50-100μm।
• एल्यूमीनियम मिश्र धातु:
  • एनोडाइजिंग: एक ऑक्साइड फिल्म (10-20μm) बनाएं, जो संक्षारण प्रतिरोध और सौंदर्यशास्त्र में सुधार करती है।
  • पेंटिंग: मैट या ग्लॉस कोटिंग उपलब्ध है, जो उपस्थिति को बढ़ाती है।
• कार्बन फाइबर:
  • स्पष्ट वार्निश कोटिंग: फाइबर परत की रक्षा करें, मोटाई लगभग 30-50μm, कार्बन फाइबर बनावट बनाए रखें।
  • डेकल: ब्रांड पहचान बढ़ाएं, पहनने के लिए प्रतिरोधी और मौसम प्रतिरोधी होने की आवश्यकता है।
• टाइटेनियम मिश्र धातु:
  • ब्रशिंग: एक समान बनावट बनाएं, अतिरिक्त कोटिंग की कोई आवश्यकता नहीं है, धातु की बनावट बनाए रखें।

6. गुणवत्ता निरीक्षण

• आकार की जाँच: ट्यूब की लंबाई, कोण और छेद की स्थिति की सटीकता को सत्यापित करने के लिए एक समन्वय मापने वाली मशीन का उपयोग करें (विचलन <±0.2 मिमी)।
• ताकत परीक्षण: सवारी भार (लगभग 1000N) का अनुकरण करें, फ्रेम विरूपण और थकान जीवन की जांच करें।
• सतह की गुणवत्ता: वेल्ड सीम, कोटिंग एकरूपता और दरारें और बुलबुले की जांच करें।
• असेंबली परीक्षण: संगतता को सत्यापित करने के लिए मानक एक्सेसरीज़ (जैसे फोर्क, क्रैंक) स्थापित करें।