질문을 드렸었는데.. 제가 여기 저기 찾다가 찾아보고.. 올립니다..



순수한 알루미늄은 강도가 매우 낮아 MTB 소재로는 적합하지 않다. 그래서 알루미늄은 여러 가지 원소를 섞어 합금 형태로 강도를 높이는데, 알루미늄 합금은 원소에 따라 4자리 숫자로 1000번대부터 7000번대까지 구분하고 있다. 먼저 1000번대는 순도 99.9% 이상의 알루미늄으로 강도는 낮지만 성형성이 뛰어나다. 하지만 강도가 너무 낮아 MTB 프레임이나 부품 소재로는 사용할 수 없다. 2000번대는 알루미늄에 구리를 주 원소로 한 합금으로 강도가 높지만 용접성이 떨어져 프레임보다는 핸들바에 일부 사용된다. 3000번대는 망간계 알루미늄 합금이고 4000번대는 실리콘계, 5000번대는 마그네슘계 합금인데 MTB프레임과 부품 소재로는 거의 쓰이지 않는다.
MTB 프레임 소재로 가장 많이 사용되는 알루미늄 합금은 6000번대와 7000번대다. 6000번대는 알루미늄에 마그네슘과 실리콘을 섞은 합금으로 마그네슘과 실리콘, 구리와 크롬을 혼합한 6061 알루미늄이 대표적이다. 알루미늄 합금 중 강도는 중간 정도지만 용접 후의 열처리성과 가공성이 좋아 복잡한 형태의 프레임을 만드는데 유리하다. 풀서스펜션 프레임이나 모노코크 형태의 프레임에 주로 쓰인다. 7000번대 알루미늄 합금은 아연과 마그네슘이 주된 첨가원소로, 7005와 7075 알루미늄이 대표적이다. 특히 아연과 마그네슘, 구리와 크롬이 섞인 7075 알루미늄은 알루미늄 합금 중에서 가장 높은 강도를 갖는다. 대신 가공성이 떨어져 하드테일 프레임에 주로 사용하고 복잡한 형태의 풀서스펜션에는 쓰기 어렵다. 이 외에도 스칸듐 프레임은 알루미늄 합금에 스칸듐을 첨가한 것이고, 트렉과 게리피셔에서 사용하는 ZR9000 합금도 알루미늄에 지르코늄을 첨가한 알루미늄 합금이다.
알루미늄 프레임은 열처리가 매우 중요하다. 튜브와 튜브를 겹쳐 용접한 후에는 용접 부위의 강도가 용접 전보다 떨어지게 되는데, 이는 열처리를 통해 보강할 수 있기 때문이다. 그래서 알루미늄 프레임에는 어떤 열처리를 했는가를 알리는 표시가 추가된다. 이것이 알루미늄 합금 4자리 숫자 뒤에 들어가는 T4나 T6 등이다. 여기서 T는 열처리(heat treatment)의 약자다. 알루미늄 프레임의 열처리는 최대 36시간이 걸릴 만큼 오랜 시간이 필요하다. 대량생산된 프레임 중 용접 부위 근처에 자주 크랙이 가는 제품은 설계불량일 수도 있지만 납기일을 맞추기 위해 열처리 시간을 제대로 지키지 않은 것일 수도 있다. 알루미늄은 스틸이나 티타늄과는 달리 충격이 계속 누적되면 언젠가는 부러질 수 있지만 걱정할 필요는 없다. 프레임 설계 기술의 발달로 피로를 고루 분산시키고 있기 때문이다. 하지만 용도 이상의 무리한 라이딩은 프레임 수명의 단축을 가져온다는 것을 잊어서는 안 된다.


티타늄과 카본 프레임에 비해 알루미늄은 싸고 성능이 떨어지는 것으로 생각하기 쉽지만 알루미늄은 많은 장점을 가지고 있다.
첫째, 무척 단단하다. 단단한 프레임은 힘 전달이 빨라서 빠른 가속을 얻기 위한 레이스용 프레임에는 알루미늄이 많이 사용된다. 둘째, 카본이나 티타늄 프레임보다 훨씬 싼 가격으로 공급된다. 셋째, 도색이 쉽고 가공성이 좋아 복잡한 형태의 풀서스펜션 프레임을 만들기에 적합하다. 이런 장점으로 티타늄과 카본이 MTB 소재로 등장한 지 20년이 지난 지금에도 알루미늄은 가장 인기 있고 대중적인 소재가 되고 있다

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