Seperti judul di atas, pada kesempatan kali ini, saya akan coba bahas mengenai seluk beluk rangka sepeda. Untuk mempermudah dalam membaca dan memahami isi bacaan (pastinya), akan saya coba buat per sub-bagian sesuai dengan judul.
Yap.
Bagian utama dari sepeda tidak lain dan tidak bukan yaitu bagian rangka (frame). Rangka sepeda berfungsi sebagai pembentuk dan tempat menempelnya berbagai aksesoris dari sepeda itu sendiri. Tak ubahnya dengan tulang-belulang pada tubuh manusia, rangka sepeda juga mempunyai berbagai macam bentuk dengan fungsi tertentu / spesifik.
Rangka sepeda dapat dibuat spesifik sesuai dengan kebutuhan pemakaian dan keperluan dari pengguna. Rangka sepeda dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan pengguna (biasanya, rangka sepeda ini dibuat khusus untuk atilt atau pengguna profesional). Rangka sepeda produksi massal biasanya mengacu pada ukuran tertentu dan akan dibahas pada bahasan ini.
Pada pembahasan kali ini, saya akan coba sedikit membahas dan membandingkan material penyusun rangka sepeda.
Rangka sepeda dapat tersusun dari beberapa jenis material. Jenis material penyusun rangka akan menentukan karakteristik dari rangka sepeda. Berikut kami coba jabarkan tentang material penyusun sepeda yang banyak digunakan oleh pelaku industri sepeda:
a) Baja
Ya.
Dari namanya saja sudah dapat kita ketahui, rangka sepeda dengan material pembentuk baja tersusun dari sebagian besar baja karbon (carbon steel). Material yang relatif mudah didapat dan mudah pula dalam proses produksinya.
Material ini mempunyai kuat tarik yang relatif tinggi dibandingkan dengan aluminium, relatif anti karat dan pastinya dapat memperpanjang usia pakai rangka. Karena kemudahan dalam proses produksi dan pengelasan, harga jual rangka dengan material ini relatif lebih rendah dibandingkan rangka jenis lain.
Tetapi, material baja mempunya bobot paling berat diantara material penyusun rangka sepeda modern.
Penampakan detail rangka baja.
(sumber gambar: http://kanebikes.com/wp-content/gallery/t6ser/Vintage-Trek-Steel-Bike-Restoration-_-head-tube.jpg)
b) Baja Kromoly (steel-chromoly)
Material ini biasanya digunakan untuk sepeda pemula, rekreasional, untuk aktivitas umum dan ada pula yang digunakan untuk rangka sepeda gunung (mountain bike) ataupun sepeda BMX. Bahan penyusun utama adalah baja (sekitar > 97% dari berat) dan bahan pencampur lain seperti krom, molybdenum, karbon dan bahan lain sampai komposisi campuran 100%. Dalam klasifikasi material yang dilakukan oleh asosiasi profesional seperti Society of Automotive Engineers (SAE), baja kromoly ini diklasifikasikan sebagai Steel 4xxx Series (Baja Seri 4xxx).
Pastinya, material ini lebih ringan dari pada material baja dan memiliki kuat tarik yang lebih tinggi pula. Tetapi, material kromoly ini lebih sulit untuk dilas / disambung. Proses pengelasan material ini sedikit lebih rumit dari material baja.
Penampakan sambungan bagian head-tube dari rangka kromoly. Ternyata rangka jenis ini membutuhkan teknik pengelasan yang lebih rumit dari rangka baja.
(sumber gambar: https://www.missionbicycle.com/sites/default/files/styles/blog_image/public/7882160520_31d84777a9_k_1_0.jpg?itok=AXReeQ9M)
c) Aluminium
Material ini lebih ringan dari baja-kromoly. Pada dasarnya, aluminium yang digunakan untuk sepeda terbagi menjadi berbagai macam dan sifat aluminium sendiri adalah lebih "empuk" dari baja. Jadi, kuat tarik campuran aluminium akan sedikit lebih rendah dari baja.
Material aluminium yang lebih sering digunakan untuk rangka sepeda adalah aluminium seri 6xxx dan seri 7xxx.
Kedua jenis material ini diklasifikasikan oleh International Alloy Designation System.
Aluminium seri 6xxx memiliki lebih ringan dari baja kromoly dan aluminium jenis ini lebih mudah dilas pula. Aluminium seri 6xxx memiliki biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan aluminum seri 7xxx.
Untuk material penyusun, material utama penyusun baja seri 6xxx terdiri dari aluminium (> 85%), magnesium dan silicon. Material seperti besi, tembaga, titanium dan mangan dapat tercampur dalam proses pembuatan dengan jumlah yang relatif sangat kecil sekali.
Rangka sepeda MTB atau road bike untuk kelas pemula, biasanya menggunakan material jenis ini. Tidak lain dan tidak bukan adalah karena material ini lebih ringan dari baja dengan harga penambahan harga yang tidak terlalu tinggi.
Sedangkan untuk aluminium seri 7xxx, material ini memiliki kuat tarik lebih tinggi dari aluminium seri 6xxx. Untuk saat ini, material ini merupakan kasta aluminium tertinggi untuk soal kuat tarik. Ada kelebihan, pasti ada kekurangan. Aluminium seri 7xxx mempunyai biaya produksi material lebih tinggi dibandingkan dengan seri 6xxx.
Material penyusun utama yaitu aluminium dan seng. Pencampur lain seperti besi, titanium, mangan dan magnesium dapat tercampur dalam jumlah yang sedikit.
Aluminium seri 7xxx biasanya digunakan untuk rangka sepeda untuk kebutuhan olahraga bersepeda dengan beban kerja yang jauh lebih besar atau penggunaan profesional oleh atilt.
Penampakan detail bagian head-tube beserta sambungan dari material rangka sepeda yang paling populer digunakan, setidaknya untuk saat ini.
(sumber gambar: http://fcdn.mtbr.com/attachments/bike-frame-discussion/734785d1351859589-lets-see-your-raw-aluminium-rr01.jpg)
d) Titanium
Inilah satu dari dua material penyusun rangka sepeda yang dapat dikatakan material eksotis.
Yap, eksotis.
Langsung saja kita bahas apa saja sisi eksotis dari material titanium yang digunakan untuk rangka sepeda.
#Eksotis 1: titanium merupakan material yang lebih ringan dari baja, tetapi dengan kuat tarik yang hampir sama dengan baja. Apabila dibandingkan dengan aluminium, titanium sedikit lebih berat dibandingkan denngan aluminium, tetapi mempunyai kuat tarik yang lebih besar dari aluminium.
#Eksotis 2: walaupun memiliki kuat tarik yang hampir sama dengan baja, tetapi titanium bersifat lebih lentur (lebih fleksibel) dari baja dan aluminium. Dalam konstruksi rangka sepeda, fleksibilitas rangka menguntungkan dalam sisi kenyamanan berkendara. Rangka berjenis material ini dapat menyerap getaran dari medan yang dilalui.
#Eksotis 3: titanium memiliki rentang "kelelahan" material yang lebih tinggi dari baja dan aluminium. Istilah teknik dari "kelelahan" material adalah fatigue. Dengan kata lain, dengan kondisi pembebanan yang sama, rangka titanium dapat memiliki usia pakai yang lebih lama dibandingkan dengan aluminium dan baja.
#Eksotis 4: sudah pernah lihat langsung sepeda dengan rangka titanium?
Jika Anda sudah pernah melihat langsung rangka titanium dan membandingkan dengan rangka aluminium atau baja, saya dapat pastikan bahwa Anda akan kagum akan tampilan berkilau rangka jenis titanium.
Yap, rangka titanium akan lebih berkilau. Kilau yang memang kilau asli titanium dan bukan semata kosmetik saja.
Seperti yang sudah disinggung di paragraf sebelumnya, dari sekian ke-eksotis-an rangka titanium, pasti ada yang tidak eksotis.
Ya, sepertinya Anda yang membaca sudah dapat menebak apa yang tidak eksotis dari rangka titanium. Tidak lain adalah harga rangka itu sendiri.
Harga rangka titanium lebih mahal dibandingkan dengan rangka baja dan aluminium. Mahalnya harga itu karena harga materialnya itu sendiri dan proses pengelasan yang lebih spesifik dan lebih rumit dibandingkan dengan material lain.
Penampakan rangka jenis titanium. Anda dapat bandingkan dengan tiga rangka sebelumnya, cukup eksotis kan?
(sumber gambar: http://brimages.bikeboardmedia.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2013/03/Sage-Cycles-skyline-titanium-road-bike03.jpg)
e) Serat Karbon
Yap.
Inilah material eksotis kedua yang digunakan untuk rangka sepeda. Material serat karbon untuk rangka sepeda tergolong baru dan booming sekitar awal tahun 2000-an. Dan tiap tahun berjalan, pengguna material ini kian bertambah.
Berikut yang membuat pembentuk ke-eksotis-an material ini:
#Eksotis 1: ringan. Sudah tidak diragukan lagi. Material ini paling ringan di antara material yang telah dijelaskan sebelumnya.
#Eksotis 2: kuat tarik yang hampir sama dengan baja dan titanium. Bahkan dengan penyusunan serat karbon yang lebih baik lagi, kuat tarik dapat lebih tinggi.
#Eksotis 3: KEKINIAN. Aah, lupakan sisi eksotis serat karbon yang satu ini. :-P
Yup.
Dengan kuat tarik yang hampir sama (bahkan dapat melebihi) baja dan titanium, serat karbon memiliki bobot yang jauuuuuuuuh lebih ringan. Untuk performa, bobot yang lebih ringan akan meningkatkan power-to-weight-ratio (PWTR) atau bahasa singkatnya, rasio tenaga-bobot.
Aplikasi serat karbon ternyata tidak hanya untuk rangka saja, melainkan untuk material lain seperti handle-bar, crank, shifter, derailleur, stem dan material lain di sepeda.
Penampakan rangka berbahan serat karbon. Hmm, eksotik dan kekinian. Ada pertanyaan?
(sumber gambar: http://brimages.bikeboardmedia.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2012/07/Javelin-Garda-carbon-fiber-cyclocross-bike-made-in-italy02.jpg)
Daaaaaan, jangan pernah lupakan sisi non-eksotis dari serat karbon ya.
Hehee.
Walaupun serat karbon menempati kasta tertinggi untuk material pembentuk rangka sepeda, tetapi serat karbon mempunya dua momok utama, yaitu getas (brittle) dan biaya tinggi / mahal.
Mengapa getas? Ya, karena serat karbon akan langsung patah apabila beban yang ditanggung melebihi beban rencana. Tidak seperti baja, aluminium atau titanium yang akan melendut terlebih dahulu sebelum masuk fase patah.
Getas memang sifat dasar serat karbon. Tapi tidak usah khawatir, insinyur yang menangani serat karbon sudah memiliki solusinya, yaitu dengan mendesain rangka dengan toleransi pembebanan yang lebih tinggi dari beban penggunaan. Jadi, batas getas bergeser lebih tinggi.
Dan tidak lupa, rangka jenis ini tergolong mahal untuk sebagian pesepeda. Ya, mahal!
Sekian.
Semoga bermanfaat.. :-)
