アルミとスチールの強度についての質問です。アルミは容積比でスチールの1/3と称
アルミとスチールの強度についての質問です。アルミは容積比でスチールの1/3と称されます。同じ大きさなら1/3の重量だそうです。ではアルミでスチールと同じ強度にしようとすると重量はどうなるのでしょう。もう一つの疑問。軽量で有名な鍛造ホイールがありますがあれはスチールホイールよりも強度があるのでしょうか。それとも同一の強度なのでしょうか。
ニセモノではないホンモノのそれがサーキットでコースアウトしたら段差の衝撃でパックリと割れていましたけどスチールホイールなら段差の衝撃でパックリ割れることは無いですよね。 一概には言えません・・・では納得できないと思うので掘り下げると、加工の自由度においてアルミはスチールより優れています。加工しやすいということは、理想を追い求めた設計ができるということです。
具体的には「理想はこんな形状にしたいけどスチールだからここは妥協せざるを得ないな」みたいになり得ます。このときはアルミより重く設計せざるをえないですし、強引にアルミ並の軽さを優先すればアルミより弱くなります。
「こんな形状にしたいけどこれならスチールでも実現できるな」であれば、軽さと強度の両立をアルミ以上の水準で達成できる場合もあり得ます。しかも鋳造コストはアルミ以下ですし。 >ニセモノではないホンモノのそれがサーキットでコースアウトしたら
>段差の衝撃でパックリと割れていました
本当のホンモノは、「鍛造は鋳造と違って『割れない』のがメリット」なんですけどね。(^^;
ネットで検索しても、「BBSは割れないがRAYSは割れる」とかの書き込みが随所にありますね。
これは「鍛流線」を重視して鍛造しているかどうかの違いらしいです。
https://hotforging.co.jp/archives/column-detail/516
さらに高級な製品に使われる「冷間鍛造」という技術もあって、この技術を持っているメーカーは、50年くらい前には、フランスのカンパニョーロと日本のシマノしかなかった聞いたことがあります。
どちらも「自転車部品の製造メーカー」ですが、その技術を用いて「軍用品の製造」を行っていたということです。
そのカンパニョーロは、昔は自動車のホイールの製造も行っていて、「マグネシウム合金を冷間鍛造で自動車用のホイールにする」ということができた唯一のメーカーだったらしいですね。
まあこれは余談ですが。
このように、同じ「アルミ」と言っても、製造工程の違いで強度には大きな差ができますので、一概には比べられないようです。
アルミを最高強度が出るように加工すれば、鉄よりも軽くしながら鉄よりも強度が高いホイールの製造が可能だというだけのことで、「安いアルミホイール」は材料の強度が低いので、鉄ホイールよりも重いなどという例もたくさんあるようですね。 ＞ニセモノではないホンモノのそれ
って強さではなく、事故で壊れない為ではなく 使用充分な強度を満たして更に軽量(肉薄)にしてあります。 差し、例え違い。 随分前に聞いたのでうろ覚えなんですが
厚みが三倍になると曲げ強度は九倍になると聞きました。
つまりアルミだと厚みを三倍にしても
スチールと重さは変わらないが
曲げ強度は九倍になるらしいです。 スチールをヒットさせると割れるよりリムが捲れたり全体がゆがんだりしますね
スチールはたわむのでホールの周囲のクラックが進んで割れることはあります 同等の強度にするとほぼ同じ重さになるようです。
強度にも種類があり、鉄は粘りがあるのでアルミのように割れることはありませんが、詳しく見ると走行中にも鉄はたわんで元に戻っています。鍛造アルミだとそういう強度は強いです。
スチールホイールのデメリットは鉄板を丸めて溶接しているので真円にならないことです。アルミホイールのほうが真円に近いので走行性能は高くなります。
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