De hybride materialen van staal en legeringen voor cassettetandwielen voor mountainbikes blink uit in duurzaamheid en gewicht. Ze bieden mountainbikers een betrouwbaardere en efficiëntere rijervaring door voordelen zoals hoge sterkte, slijtvastheid, slagvastheid en lichtgewicht ontwerp.
Als traditioneel materiaal voor de productie van tandwielen zorgen de hoge sterkte-eigenschappen van staal ervoor dat het tandwiel stabiel kan werken in de complexe en veranderende bergomgeving, waarbij het bestand is tegen het sterke koppel en de periodieke belasting die door de ketting wordt overgedragen. Slijtvastheid betekent dat het oppervlak van het tandwiel zelfs tijdens langdurig rijden een goede vorm kan behouden, het overslaan of wegglijden van de ketting als gevolg van slijtage kan verminderen en een soepele krachtoverbrenging kan garanderen. De toevoeging van legeringselementen, zoals chroom, nikkel, molybdeen, enz., kan niet alleen de hardheid van staal verbeteren, maar ook de slijtvastheid ervan verbeteren, zodat het tandwiel op lange termijn duurzaamheid kan behouden onder zware rijomstandigheden.
Het terrein bij bergrijden is veranderlijk en de impact en trillingen tussen de ketting en het tandwiel zijn onvermijdelijk. Hybride materialen van staal en legeringen, met hun uitstekende slagvastheid, kunnen deze impactkrachten effectief absorberen en verspreiden, de spanningsconcentratie in het tandwiel verminderen en voorkomen dat er scheuren ontstaan en uitzetten. Deze eigenschap is essentieel voor het verlengen van de levensduur van het tandwiel, omdat het ervoor zorgt dat het tandwiel zijn structurele integriteit en functionele stabiliteit behoudt na talloze schokken en trillingen.
Warmtebehandeling is een belangrijk middel om de prestaties van staal en gelegeerde materialen te verbeteren. Door afschrikken kan het kettingwielmateriaal tijdens snelle afkoeling een hoge hardheid en hoge sterkte verkrijgen, terwijl een bepaalde taaiheid behouden blijft. Temperen kan de interne spanning en broosheid die na het blussen ontstaat tot op zekere hoogte verminderen en de uitgebreide mechanische eigenschappen van het materiaal verbeteren. Het gecombineerde gebruik van deze processen kan de interne structuur van het tandwielmateriaal verder optimaliseren, waardoor het een uitstekende slijtvastheid en slagvastheid heeft en een goede stabiliteit en betrouwbaarheid behoudt bij langdurig gebruik.
Met de vooruitgang van de technologie en de toenemende vraag naar lichtgewicht onder rijders, wordt bij het ontwerp van moderne mountainbike-tandwielen steeds meer aandacht besteed aan lichtgewicht. Hoewel staal een hoge dichtheid heeft, kunnen overtollige materialen worden verwijderd door geavanceerde productieprocessen toe te passen (zoals precisiesmeedwerk, pijptrektechnologie, enz.), terwijl de sterkte wordt gewaarborgd om gewichtsvermindering te bereiken. Bovendien kan de toevoeging van legeringselementen niet alleen de prestaties van het materiaal verbeteren, maar ook de dichtheid ervan tot op zekere hoogte verminderen, waardoor het gewicht van het tandwiel verder wordt verminderd. Dit lichtgewicht ontwerp helpt niet alleen de algehele prestaties en handling van mountainbikes te verbeteren, maar vermindert ook de fysieke inspanning van rijders en verbetert het rijcomfort en de efficiëntie.
De optimalisatie van de materiaalverhouding is een belangrijk onderdeel van het tandwielontwerp. Door het gehalte en de verhouding van staal- en legeringselementen nauwkeurig te controleren, kan het beste lichtgewichteffect worden bereikt terwijl de sterkte en duurzaamheid van het tandwiel worden gegarandeerd. Deze optimalisatie vereist niet alleen dat de ontwerper een diepgaand inzicht heeft in de prestaties van het materiaal, maar ook dat hij de prestaties van het tandwiel onder verschillende verhoudingen verifieert door middel van een groot aantal experimenten en tests. Het uiteindelijke doel is het vinden van een optimaal materiaalverhoudingsschema dat voldoet aan zowel prestatie-eisen als lichtgewichtdoelen.