腳踏車產業

腳踏車產業

當速度被極限推進,材質也必須重新定義

金屬撞擊台傳出一聲「咚——」,
那是鋁合金車架正在接受壓力循環測試的聲音。
現場工程師笑說:「每一次響聲,都在問我們還能不能更輕一點。」

在腳踏車製造的世界裡,「輕量化」不是潮流,而是一場永不結束的挑戰。
每削去 1 克重量,都要重新思考強度與壽命的邊界。
過去十年,碳纖維取代鋁、鋁取代鋼,但當材料已經極限化,
問題轉向另一個層面——如何讓表層也參與輕量化競賽。

對工程師而言,重量從來不是數字,而是速度、能耗與壽命的方程式。

傳統電鍍能強化硬度,但鍍層厚、易氧化;
陽極處理能上色,卻容易刮傷。
這些矛盾讓整個產業長期在「輕與耐」之間擺盪。

從表層開始的性能革命

「輕量化,不該只是削掉重量,而是讓材料更懂得承受。」
這句話,如今成了日勝企業內部的共識。

日勝以三十年真空電鍍經驗為基礎,
將 PVD(物理氣相沉積)與 DLC(類鑽碳鍍膜)技術導入腳踏車產線。
在無塵真空中,金屬原子被電漿化並均勻沉積於表面,
形成僅 4–6 μm 厚的高密度薄膜,
在不增加重量的情況下,大幅提升硬度與耐蝕性。

根據日勝實測數據,
PVD 鍍層硬度可達 HV2200,摩擦係數降至 0.15,
能量損耗減少約 20%,鏈條效率提升超過 3%。

實驗艙的電漿放電,到山路轉彎時的瞬間施力,
每一層鍍膜都在確保力量被「完整地傳遞出去」。

DLC 鍍層更進一步提供極低摩擦與高穩定性。
根據 《真空鍍膜 DLC 的特性》中指出,
DLC 的碳鍵結構能在運作中形成穩定自潤滑層,
摩擦係數最低可達 0.1,耐磨性比氮化處理高出五倍以上。

當光澤成為性能的一部分

在高端自行車市場,「顏色」從來不是裝飾,而是工程。
PVD 膜層的色彩來自光線干涉而非顏料,
意味著每一層光澤都是由折射率精準控制的結果。

根據 《什麼是 PVD 塗層技術?》
真空沉積能控制反射角度,使 ΔE 色差低於 1,
讓每批車架色澤一致、反光穩定。

但若鍍膜不平整,光線便會「亂折射」。
在 《真空鍍膜不光滑的原因》,中指出,
氣體流場與微粒污染是主要原因。
日勝以多軸旋轉沉積與電漿預清洗技術,
讓表面粗糙度誤差維持 ±0.2 μm,
確保車架不論在晨光或鎂燈下,都能呈現同樣光潔。
對騎士而言,那不只是外觀,而是速度感的可視化。

自行車零件鍍膜示意圖

真實案例:讓技術在山路與賽道上通過考驗

自行車車架鍍膜案例

案例一:中部 OEM 車架廠:讓「輕與強」並存

這家工業區的 OEM 車架廠,是多家歐系競速品牌的代工夥伴。
他們一直苦於「氧化霧化」問題——當鋁合金經過陽極上色後,
只要經過兩週海運,就容易出現表層霧白與色差。
品牌方要求嚴格:每批色差 ΔE 必須小於 1,任何偏差都代表報廢。

導入日勝 TiN PVD 鍍層後,問題明顯改善。
在真空環境中以 450℃ 進行沉積,膜厚僅 4 μm,硬度達 HV2200。
經 500 小時鹽霧測試後,表面光澤仍保持 97%。
重量變化不到 0.3%,卻讓色澤穩定度翻倍。
更重要的是,鍍膜後表面細孔減少 80%,
有效降低水氣滲透,外觀報廢率下降至 3%。

「第一次出貨沒被退件的那天,整個廠區都在鼓掌。」
工程主管笑說,這不只是鍍層,更是信譽的保險。
變速零件DLC案例

案例二:北部變速零件供應商:速度的靜音革命

這家供應商長期為日本變速系統品牌提供鏈條導輪與齒盤組件。
問題不在速度,而在「聲音」。
當使用時間拉長,導輪與軸心磨耗產生金屬粉末,
導致運轉聲偏高。
最嚴重時,測得噪音達 68 分貝,遠超歐洲市場標準。

導入日勝 DLC 複合膜後,情況大幅改善。
DLC 的自潤滑結構讓摩擦係數降至 0.12,潤滑油需求減半。
運轉噪音下降 15 分貝,導輪壽命延長 1.8 倍。
品牌在新一代產品上市時,得以採「靜音鏈傳」作為主要賣點。

「那安靜的聲音,反而讓速度變得更快。」研發主管說。
對他們而言,少了聲響的力量,才是真正的性能。
ZrCN+DLC抗蝕案例

案例三:東南亞整車品牌:鏽不再是氣候藉口

該品牌主攻熱帶市場,零件長期因濕氣鏽蝕而變色。
過去採用電鍍處理雖能防護,
但在鹽霧測試200小時後仍明顯褪色。
他們因此找上日勝團隊,嘗試 ZrCN+DLC 的雙層鍍膜結構。

日勝工程師依據氣候條件重新設計製程。
ZrCN 作為外層防蝕層,DLC 為內層導滑層。
在日勝實驗中,經500小時鹽霧試驗與高溫80℃、
濕度 90% 測試後,鍍層仍維持鏡面反光。
出貨後三個月,品牌回報「退貨率降到零」,
同年,2024 年 Eurobike 展現場。
「抗蝕黑」設計概念獲得歐洲設計獎,也象徵整個產業開始意識到
——表面技術,正是車架設計的下一個競速點。

「以前我們在氣候面前低頭,現在能抬頭賣歐洲。」
品牌負責人說,真正的永續,是從不再被天氣打敗開始。

信任的製程:讓穩定成為品牌語言

對日勝而言,製程穩定性不只是技術成果,
更是對客戶信任的承諾。
每批鍍層皆附膜厚、摩擦係數與鹽霧測試報告,讓數據成為品質保證。

隨著 ECHA(2025)提出《六價鉻限制法規建議》[1]
傳統水電鍍逐步退出市場。
PVD 為乾式製程,不需酸鹼液與重金屬電解液,
可減少 90% 化學藥劑使用,符合 REACH 與 RoHS 要求。

「我們讓每一層膜都跑得久,也讓地球喘口氣。」——日勝製程實驗室

FAQ

Q1:PVD 與 DLC 哪一種更適合自行車零件?

PVD 膜層適合追求顏色與耐蝕性的零件,如車架與曲柄;
DLC 則適用高摩擦部位,如導輪與軸承。兩者可依零件功能搭配,形成雙層防護結構。

Q2:鍍膜會影響重量或尺寸精度嗎?

不會。膜厚僅 4–6 μm,重量變化低於 0.5%。公差控制在 ±1.5 μm,可直接替換原零件而不需重新校正。

Q3:這些膜層在潮濕環境下的表現如何?

PVD 與 DLC 均具優異防蝕性。日勝實測在鹽霧 500 小時後仍維持 95% 以上反光率,
非常適合濕熱氣候與海島地區使用。

Q4:導入流程需要多長?

樣品製作最快 48 小時內完成,量產約 7–10 個工作天,
並附上膜厚、附著力與摩擦係數報告。

Q5:如何確保批次間顏色一致?

日勝採用自動化真空控制系統與多軸旋轉治具,
確保氣體比例與溫度均一,批次間 ΔE 色差控制在 1 以內。

 
 

引用資料

  1. ECHA (2025). 六價鉻限制法規建議