Az 1890-es években az első kerékpárok nagy népszerűségnek örvendtek, és a modern kerékpárok alapelemei már a helyükön voltak. A 20. század első felében az erősebb acélötvözetek vékonyabb vázcsöveket tettek lehetővé, amelyek könnyebbé és gyorsabbá tették a kerékpárokat. Váltó fogaskerekeket is fejlesztettek, amelyek simább vezetést tesznek lehetővé. A második világháború után a kerékpárok népszerűsége visszaesett az autók virágzásával, de az 1970-es években az olajválság idején fellendült. Akkoriban találta fel a hegyi kerékpárokat két kaliforniai, Charlie Kelly és Gary Fisher, akik a régebbi ballontire kerékpárok széles abroncsait kombinálták a versenymotorok könnyű technológiájával. 20 éven belül a mountain bike népszerűbb lett, mint a versenykerékpár. Hamarosan a két stílus hibridjei egyesítették mindegyik erényét.
Nyersanyagok a kerékpár gyártásban
A kerékpár legfontosabb része a
gyémánt alakú kerékpár váz, amely a megfelelő geometriai konfigurációban köti össze az alkatrészeket. A váz szilárdságot és merevséget biztosít a kerékpárnak, és nagymértékben meghatározza a kerékpár kezelhetőségét. A keret elülső és hátsó háromszögből áll, az eleje inkább négy cső négyszögét alkotja: a felső, az ülés, az alsó és a fejcső. A hátsó háromszög a lánctartókból, az üléstartókból és a hátsó kerék kiesőkből áll. A váz elején található fejcsőhöz csatlakozik a villa és a kormánycső.
A kerékpár történetének nagy részében a váz nehéz, de erős acélból és ötvözött acélból készült. A váz anyagát folyamatosan fejlesztették, hogy növeljék a szilárdságot, a merevséget, a könnyedséget és a tartósságot. Az 1970-es évek bevezették a sokoldalúbb, mechanikusan hegeszthető ötvözött acélok új generációját, ami növelte a könnyű és olcsó keretek elérhetőségét. A következő évtizedben a könnyű alumínium keretek váltak népszerű választássá. A legerősebb fémek azonban az acél és a titán, élettartamuk több évtizedes, míg az alumínium három-öt éven belül elfáradhat.
A
kerékpár története az 1990-es évek technológiai fejlődése miatt még könnyebb és erősebb szerkezeti szálak, például szén kompozitokból készült keretek alkalmazásához vezetett. A kompozit anyagok a fémekkel ellentétben anizotrópok; vagyis a rostok tengelye mentén a legerősebbek. Így a kompozitok egyrészes keretekké formázhatók, amelyek szilárdságot biztosítanak ott, ahol szükséges.
Az alkatrészek, például a kerekek, váltók, fékek és láncok általában rozsdamentes acélból készülnek. Ezeket az alkatrészeket általában máshol gyártják, és a kerékpárgyártó vásárolja meg.
A gyártási folyamat
A varrat nélküli keretcsövek tömör acéltömbökből készülnek, amelyeket átszúrnak és több lépcsőben csövekbe húznak. Ezek általában jobbak, mint a varratos csövek, amelyeket úgy készítenek, hogy lapos acélszalagot húznak, csőbe csomagolják, és a cső hosszában összehegesztik. A varrat nélküli csöveket ezután tovább lehet manipulálni, hogy növeljék szilárdságukat és csökkentsék a súlyukat ütközésekkel vagy a csőfalak vastagságának megváltoztatásával. A tömítés magában foglalja a falak vastagságának növelését azokban az illesztéseknél vagy a csővégeknél, ahol a legnagyobb igénybevételt adják, és vékonyítják a falakat a cső közepén, ahol viszonylag kicsi a feszültség. A tömített cső a keret rugalmasságát is javítja. A dugaszolt csövek lehetnek egyfejűek, egyik végével vastagabb; duplán kivágott, mindkét vége vastagabb, mint a közepe; háromszögű, mindkét végén eltérő vastagsággal; és négyszögű, hármashoz hasonló, de a közepe a közepe felé vékonyodik. Az állandó vastagságú csövek azonban bizonyos kerékpárokhoz is megfelelőek, így felszerelhetővé vált a
hátsó váltó.
