Naša trenutna smer evolucije koles postaja vse bolj tehnološka in lahko bi jo celo označili za prototip prihodnjih koles. Na primer, sedežna opora lahko zdaj uporablja Bluetooth za brezžično upravljanje dvigovanja. Tudi številne neelektronske komponente imajo dovršene zasnove in bolj eleganten videz. Kar zadeva neelektronske komponente, se naša tehnologija in izdelava izboljšujeta. Na primer, podplati naših čevljev z zaklepom so bili včasih izdelani iz gume kot glavnega materiala, zdaj pa večina podplatov čevljev z zaklepom uporablja ogljikova vlakna ali steklena vlakna kot glavno telo. Izdelani so iz visokokakovostnih materialov, kar lahko močno poveča trdoto podplata, tako da ima odličen prenos sile in močno izboljša učinkovitost prenosa. Vendar pa obstaja en del, ki kljub poskusom številnih inženirjev še vedno ne more omajati svojega statusa: napera.
Seveda imajo nekatere znamke koles edinstvene, po meri izdelane nastavke, ki se bolje prilegajo njihovim kolesom. Večina nastavkov ima v tovarni na navoj naper naneseno lepilo za vijake, kar lahko učinkovito prepreči, da bi se napere zaradi vibracij med uporabo kolesa zrahljale, vendar je dejanski material, iz katerega so izdelani ti nastavki, aluminij ali medenina.
Medenina je že več kot petdeset let glavni material za izdelavo napernih niplov. Pravzaprav je medenina zelo pogost material okoli nas. Na primer, večina materialov za orodje, kot so kljuke na vratih in navtični sekstanti, je izdelanih iz medenine.
Zakaj torej nipli ne morejo biti izdelani iz nerjavečega jekla, tako kot napere? In skoraj noben del na naših kolesih ni izdelan iz medenine kot materiala. Kakšno čarobnost ima medenina, da iz nje izdelujejo niplje za napere? Medenina je pravzaprav bakrova zlitina, sestavljena predvsem iz bakra in niklja. Ima visoko trdnost, dobro plastičnost in dobro prenaša hladno in vroče okolje. Vendar material niplov za napere ni 100 % čista medenina, na površini bo plast belega ali črnega oksida, seveda pa se bo po obrabi površinskega premaza razkrila prava barva medenine.
Medenina je naravno mehkejši material kot nerjaveče jeklo, zato omogoča večje raztezanje, ko je obremenjena. Ko napera deluje, je vedno v različnih stopnjah napetosti. Ne glede na to, ali vozite kolo ali izdelujete kolo, so matice in vijaki skupaj, ker se navoji med zategovanjem rahlo popačijo. Zaradi odpornosti materiala proti tej deformaciji vijaki običajno ostanejo tesni in so včasih potrebne razcepne podložke. Še posebej, ko so napere pod nepredvidljivimi ravnmi obremenitve, dodatna deformacija, ki jo zagotavlja medenina, nekoliko stabilizira trenje.
Poleg tega je medenina naravno mazivo. Če so napere in nipli iz nerjavečega jekla, obstaja velika verjetnost, da bodo nastale težave z obrabo. Abrazija pomeni, da se določena količina enega materiala postrga in pritrdi na drug material, pri čemer v prvotnem materialu ostane majhen krater, v drugem pa majhna izboklina. To je podobno učinku varjenja s trenjem, kjer se ekstremne sile združijo z drsnim ali rotacijskim gibanjem med dvema površinama, kar povzroči, da se spojita.
Ko gre za lepljenje, sta medenina in jeklo različna materiala, kar je prepovedano, če se želite izogniti koroziji. Vendar pa nimajo vsi materiali enakih lastnosti, kombinacija dveh različnih kovin pa poveča verjetnost "galvanske korozije", kar mislimo, ko govorimo o koroziji, ko se združijo različne kovine, odvisno od "anode" vsakega materiala. Bolj ko sta si anodna indeksa dveh kovin podobna, varneje ju je hraniti skupaj. In pametno je, da je razlika v anodnem indeksu med medenino in jeklom veliko manjša. Anodni indeks materialov, kot je aluminij, se precej razlikuje od jekla, zato ni primeren za niplje naper iz nerjavečega jekla. Seveda bodo nekateri kolesarji radovedni, kaj če nekateri proizvajalci uporabljajo napere iz aluminijeve zlitine z nipljami iz aluminijeve zlitine? Seveda to ni problem. Na primer, Fulcrumov komplet koles R0 uporablja napere iz aluminijeve zlitine in niplje iz aluminijeve zlitine za boljšo odpornost proti koroziji in manjšo težo.
Ko govorimo o nerjavnem jeklu in aluminijevih zlitinah, moram seveda omeniti še titanovo zlitino. Pravzaprav ni velike razlike v anodnem indeksu med naperami iz titanove zlitine in nerjavečega jekla, poleg tega pa so precej primerne tudi za namestitev na kolesa kot pokrovčki naper. Za razliko od zamenjave medeninastih naper z naperami iz aluminijeve zlitine, ki lahko v primerjavi z medeninastimi naperami močno zmanjšajo težo, lahko napere iz titanove zlitine v bistvu zmanjšajo težo zanemarljivo. Drug pomemben razlog je, da so stroški titanove zlitine veliko višji od stroškov medenine, še posebej, če je dodana v občutljivo komponento, kot je pokrovček napere, kar bo še dodatno povečalo stroške kolesa. Seveda imajo napere iz titanove zlitine številne prednosti, kot sta boljša odpornost proti koroziji in lep sijaj, kar je zelo všeč. Takšne napere iz titanove zlitine je mogoče enostavno najti na platformah, kot je Alibaba.
Osvežujoče je videti tehnološko navdihnjene dizajne na naših kolesih, vendar zakoni fizike veljajo za vse, tudi za »prihodnja« kolesa, ki jih vozimo danes. Torej, razen če se v prihodnosti najde kakšen bolj primeren material ali dokler nekdo dejansko ne izdela cenejšega kompleta koles iz karbona, je to kolo izdelano iz karbonskih vlaken, vključno s platišči, pestami, naperami in nipli. Šele takrat so medeninasti nipli premagani.
Čas objave: 26. dec. 2022

