Meie praegune jalgratta evolutsiooni suund on muutunud üha tehnoloogilisemaks ja seda võib isegi nimetada tuleviku jalgrataste prototüübiks. Näiteks saab sadulaposti tõstmiseks nüüd kasutada Bluetoothi juhtmevaba juhtimiseks. Ka paljudel mitteelektroonilistel komponentidel on keerukas disain ja uhkem välimus. Mitteelektrooniliste komponentide osas on meie tehnoloogia ja meisterlikkus paranenud. Näiteks meie lukustusjalatsite tallad olid varem põhimaterjalina kummist, kuid nüüd kasutab enamik lukustusjalatsite taldu põhimaterjalina süsinikkiudu või klaaskiudu. Valmistatud kvaliteetsetest materjalidest, mis võivad oluliselt parandada talla kõvadust, nii et sellel on suurepärane jõuülekanne ja see parandab oluliselt ülekande efektiivsust. Kuid on üks osa, mis vaatamata paljude inseneride katsetele ei suuda oma staatust kõigutada: kodara nippel.
Muidugi on mõnel rattabrändil unikaalsed eritellimusel valmistatud niplid, mis sobivad nende ratastele paremini. Enamiku niplite kodarate keermetele kantakse tehases kruviliim, mis aitab tõhusalt vältida kodarate lõdvenemist vibratsiooni tõttu jalgratta kasutamise ajal, kuid nende niplite tegelik materjal on alumiinium või messing.
Messing on olnud enam kui viiekümne aasta jooksul peamine materjal, millest kodarate nippe valmistatakse. Tegelikult on messing meie ümber väga levinud materjal. Näiteks enamik tööriistu, nagu ukselingid ja merendussekstantid, on valmistatud messingist.
Miks ei võiks nibud olla valmistatud roostevabast terasest nagu kodarad? Ja peaaegu ükski meie jalgrataste osa pole messingist. Mis võlujõud on messingil, et sellest kodaranippe teha? Messing on tegelikult vasesulam, mis koosneb peamiselt vasest ja niklist. Sellel on suur tugevus, hea plastilisus ning see talub hästi nii külma kui ka kuuma keskkonda. Kodaranipu materjal ei ole aga 100% puhas messing, pinnale jääb valge või musta oksiidi kiht ja loomulikult tuleb messingi tegelik värvus esile pärast pinnakatte kulumist.
Messing on loomupäraselt pehmem materjal kui roostevaba teras, seega venib see koormuse rakendamisel rohkem. Kodar töötab ja on alati erineva pinge all. Olenemata sellest, kas sõidad jalgrattaga või ehitad ratast, hoitakse mutreid ja polte koos tänu keermete kergele moonutusele pingutamisel. Materjali vastupanu sellele deformatsioonile on põhjus, miks poldid kipuvad tihedalt kinni jääma ja miks mõnikord on abiks vaja lukustusseibisid. Eriti siis, kui kodarad on ettearvamatu pinge all, stabiliseerib messingi tekitatud lisapaine hõõrdumist veidi.
Lisaks on messing looduslik määrdeaine. Kui kodarad ja nibud on roostevabast terasest, on suur tõenäosus, et tekivad kulumisprobleemid. Hõõrdumine tähendab, et teatud kogus ühest materjalist kraabitakse maha ja kinnitub teise materjali külge, jättes algmaterjali väikese kraatri ja teise materjali väikese kühmu. See sarnaneb hõõrdkeevituse efektiga, kus äärmuslikud jõud kombineeritakse kahe pinna vahelise libisemise või pöörlemise liikumisega, põhjustades nende sidumise.
Mis puutub liimimisse, siis messing ja teras on erinevad materjalid, mis peaks korrosiooni vältimiseks olema keelatud. Kuid kõigil materjalidel pole samu omadusi ja kahe erineva metalli kokku panemine suurendab "galvaanilise korrosiooni" tõenäosust, mida me mõtleme korrosiooni all, kui erinevad metallid pannakse kokku, olenevalt iga materjali indeksi "anoodist". Mida sarnasemad on kahe metalli anoodindeksid, seda turvalisem on neid koos hoida. Ja nutikalt on messingi ja terase anoodindeksi erinevus palju väiksem. Selliste materjalide nagu alumiinium anoodindeks on terase omast üsna erinev, seega ei sobi see roostevabast terasest kodarate niplite jaoks. Muidugi on mõnel sõitjal uudishimu, mis siis, kui mõned tootjad kasutavad alumiiniumisulamist kodaraid koos alumiiniumisulamist niplitega? Muidugi pole see probleem. Näiteks Fulcrumi R0 rattapaar kasutab parema korrosioonikindluse ja kergema kaalu saavutamiseks alumiiniumsulamist kodaraid ja alumiiniumsulamist nipleid.
Pärast roostevabast terasest ja alumiiniumisulamist rääkimist pean muidugi mainima ka titaanisulamist. Tegelikult pole titaanisulamist ja roostevabast terasest kodarate anoodindeksis suurt vahet ning need sobivad üsna hästi ka jalgratastele kodarakatetena paigaldamiseks. Erinevalt messingist niplite asendamisest alumiiniumisulamist niplitega, mis võivad messingist niplitega võrreldes kaalu oluliselt vähendada, võivad titaanisulamist niplid kaalu oluliselt vähendada. Teine oluline põhjus on see, et titaanisulamist on palju kallim kui messingil, eriti kui seda lisatakse õrnadesse komponentidesse, näiteks kodarakatetesse, mis suurendab veelgi jalgratta rattapaari hinda. Muidugi on titaanisulamist kodarakatetel palju eeliseid, näiteks parem korrosioonikindlus ja ilus läige, mis on väga meeldiv. Selliseid titaanisulamist nipleid võib hõlpsasti leida platvormidelt nagu Alibaba.
On värskendav näha oma jalgratastel tehnoloogiast inspireeritud disainilahendusi, kuid füüsikaseadused kehtivad kõigele, isegi „tuleviku” jalgratastele, millega me täna sõidame. Seega, kui tulevikus ei leita sobivamat materjali või kuni keegi tegelikult ei tooda odavamat täissüsinikratta rattakomplekti, on see ratas, sealhulgas veljed, rummud, kodarad ja nibud, valmistatud süsinikkiust. Alles seejärel hakatakse messingist nipliid töötlema.
Postituse aeg: 26. detsember 2022

