自行车车架的材质
车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是复合材料的运用如碳纤维，其他还有钪合金、镁合金、钛合金等，业者不断研发新材料配方，提升管件与结构设计能力并创新加工技术，只为了让车架更轻、更强、更舒适且更流线美观。密度是决定车架重量的关键因素之一，密度愈低，车架可以做到愈轻，铬钼钢的密度为7.9，铝合金为2.6-2.9，钛4.5，钛合金4.3-5.1，碳纤维复材1.6，镁合金1.7，由此可知铬钼钢的密度最高，碳纤复材最低。然而车架除了重量外，还要考虑拉伸强度，弹性系数等，所以虽然密度低，但强度不够也不行。 目前可以制造自行车车架的材料主要有以下几种：钢，铝合金，钛合金，镁合金，钪合金，碳纤维等等，一般市场上出现的车架主要有钢，铝合金，钛合金，碳纤维。钪合金和镁合金是最近的新兴材料，比较少见。 以下将介绍各种材质的特点：
铬钼钢车架
在碳钢中加入一种或一种以上合计元素所成之钢为合金钢，加入钼（Mo）和铬（Cr）两种元素称为钼铬合金钢。钼的作用：使钢的强度提高，防止回火 脆性。铬的作用：耐腐，抗锈，防止高温氧化。
目前钼铬合金钢抽管加工名称：
BUTTED（一次抽管）或称二次元 ,两种管壁厚度。
DUBLE BUTTED（二次抽管）或称三次元 ，三种管壁厚度。
TRIPLE BUTTED（三次抽管）或称四次元 ，四种管壁厚度。
抽管的作用在使钢管中薄边厚的拱桥形状，强度不变，重量减轻，金属性更强。
90年代以前，自行车车架以铬钼钢制的为主流。它的扭曲性能及拉伸性能好，焊接时高温也不会影响素材，价格便宜。但重量重，容易被氧化。近年来出现克服了它的欠点，发挥优点的新素材，铬钼钢车架再次受到注目。 钢材是使用在自行车上最久的车架材质，主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理，因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重，保养不当容易生锈，管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。然而现今许多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传动性、稳定性上得到很好的效果，唯一美中不足的依旧是重量较重。钢材中以铬钼钢最普遍，其强度高且易于抽管加工。钼可使钢的强度提高、防止回脆性；铬可使钢耐腐蚀、抗锈及防止高温氧化。
碳纤车架
碳纤维强度高，质轻，是新生的材料，严格来讲是复合材料，其并非单一材料组成，其他树脂，玻纤，铝合金等，可依特性混合或搭接使用，是目前重量最轻的车架材料，碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后，一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。
碳纤维不是金属，而是一种复合材料，利用碳纤丝编织成布，经过预浸树脂的过程成为预浸布，再将预浸布裁型然后叠层并入模式加热成型，可依需求制成各种形状的车架。其特性是轻量、较具弹性（吸震佳）、骑乘感稳定、长途循迹持续感佳、舒适性高、工艺变化多，但表面硬度不佳，当施予之外力高于其破坏强度时，会造成断裂。再者，近年来由于碳纤纱需求大增，造成材料短缺，因此价格居高不下。轻、能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等，是理想的自行车车架素材。碳纤维的等级，吨数越高弹性也越高，价格也贵。制造方法有几种，例如在模具上沾上粘合剂，重叠碳纤维，热处理、凝固、成型等。
钛车架
钛合金的特性类似铝合金与碳纤维的综合，它有类似碳纤维的弹性，也有铝合金般的轻巧与刚性，且而腐蚀不生锈、骑乘感佳，但缺点是材料成本昂贵，因为钛的提炼与加工过程复杂、焊接技术难度高，因此价格居高不下而无法普遍化，多用于小管径的车架。一般车架多采用3AL、2.5V或6AL-4V的钛合金。 钛的比重比钢轻55%，不容易氧化。为了提高拉伸强度，有混合铝、钒等的钛合金。
钛(Ti)在地球上的存量为金属中第四位，钛及其合金，强度蓖美合金钢而重量及强度仅其一半，加上优越的耐腐性，成为军事及航空、太空工业所必要材料，目前钛合金管用在自行车上的普遍性不高，因其冶炼成本高，焊接等加工技术不易，焊接要在真空中进行等加工复杂，故价格偏高，难以广泛使用。
铝制车架
铝是地球上存量最多的金属，其质轻、耐腐、强度适当，使科学家预测未来或许取代今日的钢铁之地位。铝与其他金属合成为铝合金，其中以铜最普遍，铜在铝合金中的用途，如碳在钢中一般，但耐腐用途之铝合金则不可含铜。铝的特性原本是极易氧化，幸而它在空气中氧花的结果形成一层极细密的AI2 O3 膜，可以保护内部不再氧化，因此耐腐性反而比铜铁高，所谓阳极处理，既在铝制品 表面生成一层光量AI2 O3 膜即美观又可防腐。此外，铝合金表面易行发色处理棵，生长一层具颜色之皮膜，可以得到所欲的颜色。
铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振动，造成骑乘舒适性不佳。铝管道趋向大口径化，为了缓和过于强的刚性，目前座管及车叉采用吸收冲击力强的碳纤等的受人注目。
碳钢：
未故意添加任何合金元素的铁（Fe）--碳（C）合金为碳钢，碳在钢中有提高强度的作用，含碳量越高，强度越好，但含碳量高于0.8%时，含碳量越高，钢越脆，因此在车架及前叉的材料为强度适中，塑性佳，易加工的中低碳钢，碳含量约0.25%---0.35%。
镁合金：
镁是极易燃烧的金属，早期摄影用镁光灯，即燃烧镁粉所造成强光，镁合金的重量及强度约为铝合金的2/3，虽然轻，但不易加工，且较脆，所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外壳使用镁合金外，一般车架，极少使用。
如果是铁圆管，和铝合金自行车，差不多重，因为铁管抽管做的很不错了，铝合金车架相对要大一些，铝管做的粗，强度才能达到要求，铝管造型多样，不会生锈，加上涂装给人时尚感，弊端时间长，可能出现疲劳性断裂。骑行没有舒适感，铁圆管，一般做通勤车，和公路车，铁圆管给人审美疲劳。低端感，容易生锈，优点是经久耐用，好像过去的28杠，都能骑几十年，奈草，骑行舒适，警告⚠️有一些商家为了有粗壮的视觉冲击力，把铁架山地车做的和铝合金一样粗，千万不要买，骑行就累死，因为一样粗，铁就重了一倍还要多，如果是公路，铁架是最好的选择，铁架加上铝合金轮组骑行快乐无忧，想视觉冲击力，碳纤维是最好的选择。
一般市场上出现的车架主要有钢，铝合金，钛合金，碳纤维。以下是由我整理关于车架基本知识的内容，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢!
车架基本知识——车架的材料
要了解这些材料的特性，就有必要知道一些基本的概念和参数
1.强度(STRENGTH)。假设挂在金属棒另一端的重量，重到足以使金属棒产生永久的变形，也就是说，当移开重物时，金属棒仍然呈现弯曲，无法完全回复原状，即所谓的降伏(yield)。使材料达到降伏的力量因材料不同而不同，这就是所谓的强度。强度和车架的耐用度相关但和骑乘品质无关。强度(strength)由材料的降伏强度(yieldstrength)决定。降伏强度和车架管材的品质、热处理制程及合金成份(某些品牌型式)有相当大的关系。
2. 刚性 (STIFFNESS)假设一根金属棒的一端固定在夹具上，另一端加上一定的重量使得这根金属棒暂时弯曲，当把那个重物移开时，金属棒立即回复原来的型状。同样的重量加诸于不同材料时，会产生不同的弯曲程度，这就是刚性。刚性影响车架的骑乘品质，因为车架最怕在正常骑乘时发生变型。刚性决定于材料的弹性系数，而相当重要的是弹性系数和金属的品质及其合金的成份无关。举例来说，所有种类的钢，基本上具有相同的弹性系数。
3.重量(WEIGHT)除了强度和刚性之外，重量也是一个议题。和刚性一样，重量受到材料合金成份的影响相当轻微。即便你的车架贴着"LiteSteel TM"(轻量化钢材)，事实上，所有的钢材几乎具有相等的重量。
以下就是我们常见的几种材料的一些特性
弹性系数(刚性) 强度 (降伏点 ) 重量(千克/立方米)
钢材 30 46---162 7800---8200
铝合金 10-11 11-59(4-22退火后) 2700—3200
钛合金 15-16.5 40-120 4500—4700
要注意，刚性和重量和材料的品质、热处理或合金成份无关。举例来说，所有的车用钢管，从大卖场的廉价单车到价值数千美元的单车都有相同的弹性系数30，以及490的重量。
由上表中我们可以看出，我们用这几种材料做车架，在管材的形状和厚度相同的情况下，铝制车架的刚性只有钢制车架的三分之一，钛制车架也只有钢制车架的二分之一的钢性。也就是说，钢的车架是最结实的。当然实际情况下没有人会这样做车架，所以这个结论也就是不客观的了。
铝架的优点
铝作为一种在运动自行车上使用最广泛的材料，最大的优点就是他的重量。铝的刚性和强度都很低，但是铝可以通过增加单位体积上的材料来弥补这一缺憾，而重量仍然不大。另外相对于其他的运动自行车的高级材料，铝的价格很低。
目前使用在高档铝架上的铝材(6000系列、7000系列)都是运用在航天方面的高级铝材。和一般的普通铝材相比，这些铝材无论是在强度还是刚性上都有显著的提高。而且厂家为了保证强度，都采取了使用较粗的管材、增大横截面积的做法，所以大多数的铝车架看起来都很粗犷。
铝长时间使用外观不怎么变化。铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。为什么不生锈呢?原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈，形成致密的氧化膜(三氧化二铝)。该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化(有时会发白)
铝架的缺点
1. 铝的金属疲劳性很差，为了说明这一点，我们看下面的几幅图。
我们可以很明显的看到，铝的可乐罐很轻易的就被捏出了口子，而钢的水果罐头则安然无恙。铝材做的自行车架的致命弱点就是骑这种材料制造的自行车时，骑的次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，这也就是为什么在专业的使用强度下一个铝架只能支持2-3年的原因。
2.铝没有弹性，无法吸收骑行的震动。用铝材制作的硬尾车架会把绝大多数的震动直接传递到骑手的身体上。这就使铝车架坐起来相当的颠簸，乘骑的舒适感很差。
由于铝的这两个缺陷，使得它不适合做一般的硬尾车架。但是竞赛的XC越野车架大多数使用铝合金，这是因为铝的重量可以做到很轻，而通过热处理和抽管技术也可以获得很大的强度，这就使得铝车架的竞赛性能很好(竞赛性能当然不会考虑选手的舒适程度和产品的使用寿命了)。
而全减震车就没有这些顾忌了。由于拥有完全独立的减震结构用于吸收震动，并加上更为厚实和柔软的把胶和坐垫，铝没有弹性的缺点被完全的中和掉了。另外，铝较轻的质量使得它可以作成更大的截管面积，并在需要强度的地方进行局部的补强。所以说，铝是比较成熟而可靠的材料，并且在制作全减震车架的时候更有优势。
钢架的优点
钢是一种历史悠久的材料，从最普通的民用自行车到高端的竞赛级车辆，都或多或少的使用着钢材。除了冶炼技术的完善之外，钢也有 其它 材料所不能代替的优点：
1. 加工性能好，铬钼钢是历史最悠久的自行车素材，对它的研究时间也最长，因此它的加工技术已经发展到一个相当稳定的程度。
2. 强度大，从上文中我们可以看出相同体积下的钢材的强度远远大于铝合金和钛合金，因此合格的钢架的强度都可以让人放心。
3.乘骑感舒适，钢是一种具有良好的弹性的金属，用钢制作的车架，可以吸收骑行过程中所带来的震动。因此钢架不会向铝架那样让人感觉不舒服，特别适合用来做旅行车架。
4.钢的金属疲劳性要比铝强的多(从上文中的实验我们就可以看出来了)，所以在相同的使用条件下，钢架的寿命也会比铝架长得多。
钢架的缺点
1.重量，在极度追求器材轻量化的今天，钢7。8/立方厘米的质量让所有人对他望而却步。虽然可以使用轻量化的钢材，并且用抽管技术把管壁抽得极薄，可是还是很难把钢架的重量减到1600克以下。而很多铝架的重量只有1400克左右。这也就是在竞赛级别的车架中很少看见钢架的缘故。
无论是摇篮式车架或双翼梁车架或是两者混合的新型车架，在用料上都可分成两大类：铝合金及钢管。
人人都爱的铝合金车架
铝材本身是比较软，韧度及强度亦较低，不适合作工程用金属。但铝材比较轻身，及高度抗氧化的防锈特性。因此，为改善铝材较差的强度，必须混入其他金属制成合金才能够作车架之材料，一般被称为飞机铝(飞机机身同样使用铝合金为材)。
铝合金之优点在于轻巧，高抗氧化能力，可塑性高，能于冷工(ColdWork)下塑型及加工，轻微变形车架容易拉回原状。但铝合金同样有其缺点。铝合金会有一种大部分金属的问题，便是金属疲劳。除此之外，因硬度较低，抗磨性不佳，部件较易磨损，不适合用于经常活动之部份。
因为铝合金硬度不足问题及金属疲劳特性，在铝合金车架某些部份上必须在表面加工(铝合金车架不平滑如磨沙般既表面便是其加工结果)，令表面有WorkHarden之情况，因此提高表面之硬度及产生表面横向压力以防止车架出现裂痕。
铝合金车架多数以注模(DieCast)制造，存在模具成本。由于有工序上及模具之需要，因此，一般铝合金车架造价较高，所以需然铝合金车架比较轻，但一般不会应用在平价或低性能的车种中使用，以免提高售价或造成浪费。以前铝合金车架只会跑车身上出现，但近年在高性能的街车、专业的爬山车甚至乎是高性能绵羊都有采用铝合金车架。
Yamaha摩托车在制造第三代Delta-Box车架时，采用了一种名为ControledFillingAllyDie-castingTechnology铝合金计算机印模锻造技术制造。
该技术能制造更复杂的外型，并同时准确地控制车架的厚度，让受力支点厚一点。最重要是能有效减少气泡形成，利用计算机感应器控制模件内不同部份的吸力，让铝合金更准确和更快速地被注入模具内，令注模时间可以缩短了五倍之多。
所以温度控制更佳，令制成品的密度和刚性都得到改善，令新车架的横向刚性增强但重量却减轻。此外车架的焊接点也可以大幅减少。
普遍被人轻视的钢管车架
钢材同样是合金，主要由铁(Iron)做成，加入炭Carbon，铬Chromium，镍Nickel，钒Vanadium，磷Phosphorus，镁Manganese等等其他元素制成。
由于钢材由小型炭原子及大型铁原子所合成，所以钢材有一种名为Cottrelllocking的效果，使钢材没有一般金属存在的金属疲劳现象。
但有利必有弊，Cottrelllocking会导致金属难以冷工加工，所以钢材塑型多数会加热后才加工(Hotwork)。钢材Hotwork还有其他好处，如红热钢材快速冷却(Quenching)会使钢材有纤维性结构，令纲材更加坚韧。
钢材的抗氧化力亦算高，但不及铝合金，因此，此类车架一般都会有漆油保护，防止氧化。因硬度较高，抗磨性佳，除车身外，引擎及波子盘等经常转动的地方都会用上钢材。
钢管车架在外观上不及铝合金车架粗壮，也较为普遍，所以予人一种过时老土的感觉。其实钢管车架无论在硬度，韧度及强度都比较铝合金优异。
意大利摩托车之皇Ducati的作品，包括登上世界竞赛颁奖台的超级跑车和最新的型号，都是一直使用捆杆式圆管车架。
钢材缺点是材料本身十分之重，材料本身价钱比铝合金贵，不过因为刚性高，可减少用料，及车架工序简单，车架成本因此反比铝合金更便宜。
摩托车的钢管车架，一般都是使用已成形的钢管，经加热后再拉出所需形状，然后再利用烧焊方法制成最后的车架。相比起注模式的铝合金车架，制造钢管车架所需的工序比较简单，所需要的注模规模比较小型，不像生产铝合金车架需要有大型注模的昂贵模具。所以钢管车架，在平价及低性能车种中被普遍采用。
虽然相对比重，钛合金比铝合金要重，但钛合金管材由于上面三种属性更高，可以在保证车架性能不变的情况下，将管材壁厚抽的很薄，因此，重量上，也比铝合金车架有优势。
金属抗疲劳性，钛合金运高于铝合金。也就是说，在长时间骑行中，铝合金管材会产生疲劳性，使得管材变形。而钛合金车架，可以更长久的保持车架性能如一。
在骑行品质上，由于钛合金有很好的吸收效果，颠簸的路面上长久骑行，可以吸收更多的振动，让骑友的身体，尤其是双臂更加舒服一些。
耐腐蚀，也是钛合金车架远强于铝合金车架的特性之一。尤其是沿海地区，或长距离骑行。可以在车架保养上，让你省心很多。
钛合金最大的特性，还是要说它超长的使用寿命。几乎可以理解为永久使用，永不过时。这是任何其它车架材料所没有的。
当然，钛合金车架最大的缺点就是价格。从原材料管材，到加工工艺难度，以及手工程序太多，无法量产、报废率高等因素，使得性价比，远没有铝合金车架来的实惠。
现在一个钛合金的山地车架，入门级别的，基本要在4、5千块左右，公路钛架更贵一些。当然，进口的钛架就更贵了，都是万元以上的。
管材原料从昆山远赴台中车架厂进行精密的成型加工，管材又厚又重，难以直接用在高端自行车上。
在台中工厂，管材会先被裁切成可控制的长度，并通过一系列的模具抽管让管壁变薄或塑形让管材更轻量且耐用。再加工之后，这些管材才能用以制造高端车架（人家贵是有原因的）。
大G的管材处理因为用处不同而各有侧重，液压成型多用于高端车架，中端的则采用了气流成型的方式
无论哪种方式，它都得到了一批形状复杂、管壁厚度受控的铝管。很多情况下，这些车架部件是压铸成型，比如避震前叉的顶材，管材先被压出大概的形状，然后再进入更精准的成型过程。
气流成型与液压成型有所不同。在液压成型中，管材两头封闭，加热膨胀液体使得原料管壁扩充贴近模具壁。
随后，这些半成品进一步被加工，斜切、去毛刺、钻孔……每个流程均采用专用夹具以确保准确度。
16数不胜数的架子以及多种车型的夹具
数不胜数的架子以及多种车型的夹具
铝合金管一旦成型即可准备焊接，但焊接之前会再进行一道粗抛光并进行化学检测以排除影响焊接的元素。
17跟碳架一样，铝合金组件在组成车架之前也要提前留孔
跟碳架一样，铝合金组件在组成车架之前也要提前留孔
现在所有的准备工作已经就绪，是时候干大事了——放在夹具上焊接。跟大多数人的印象截然相反，焊接工作并非机器操作，而是人工徒手完成，还是高端熟手技师。
想想捷安特的销量，就得知道一些流程是需要提高效率的，因此车架的焊接并非由一个焊接工人从头到尾一手包办，而是分成了一条流水线。通常经过几个工人的联合操作车架才基本成型，比如，一个工人负责前三角，另一个则负责后三角。
18焊接技工是厂内工资最高的
焊接技工是厂内工资最高的。这个过程并不容易用机器自动控制，因为焊接结果不仅影响车架结构还有外观。
