알루미늄 구조의 가벼움과 내구성 사이의 균형 긴 도달 고두 재료 과학, 구조 설계 및 제조 공정의 다차원 최적화를 통해 달성됩니다. 알루미늄 합금의 핵심 장점은 저밀도와 높은 특이 적 강도에 있습니다. 순수한 알루미늄의 밀도는 2.7 g/cm³에 불과하며, 이는 강철의 약 1/3이지만, 마그네슘 및 실리콘과 같은 요소를 추가하여 합금 (6061-T6 또는 7075 알루미늄 합금)을 형성함으로써 일부 낮은 렌트 강의 수준에 가까운 300 MPA 이상으로 증가 할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄-마그네슘 합금은 체중을 감소시킬뿐만 아니라 고체 용액 강화 및 강수 경화 과정을 통해 내식성 및 피로 저항성을 향상시킵니다. 또한, 알루미늄 합금의 연성은 단조 또는 압출 성형 공정을 통해 복잡한 단면 형태로 처리하여 기계적 특성을 추가로 최적화 할 수있게한다.
I- 빔과 유사한 단면 설계는 굽힘 저항을 개선하기 위해 관성의 측면 모멘트를 증가시키면서 재료의 중복 중량을 줄이기 위해 채택됩니다. 예를 들어, 특정 유형의 가지 치기 전단의 알루미늄 튜브에 종 방향 압력이 가해지면 "I"형태의 구조는 국소 변형을 피하기 위해 양쪽의 플랜지에 응력을 고르게 분포시킬 수 있습니다. 망원경 막대는 일반적으로 중첩 된 다중 섹션 설계를 채택하며로드 바디의 각 섹션은 텔레 스코픽 공정 중 회전 또는 오프셋으로 인한 구조적 풀기를 방지하기 위해 스탬핑 홈 또는 가이드 레일 시스템을 통해 정확하게 정렬됩니다. 일부 제품은 또한 노드의 강도를 향상시키기 위해 조인트에 스틸 버클 또는 스프링 핀을 포함시킵니다. 본체는 알루미늄 합금으로 만들어졌지만, 블레이드, 힌지 및 고주파 전단력을 가진 기타 부품은 종종 고 탄소 강철 또는 SK5 공구 강철로 만들어지며, 이는 "단단하고 부드러운"하이브리드 구조를 형성하기 위해 리벳 팅 또는 용접을 통해 알루미늄 막대 본체와 결합됩니다.
알루미늄 튜브는 뜨거운 압출 공정을 통해 예비 개요로 형성되며, 내부 응력 농도 영역은 CNC 공작 기계에 의해 밀착되어 마이크로 균열의 발생을 줄입니다. 양극화, 크롬 도금 또는 테플론 코팅과 같은 공정을 포함합니다. 예를 들어, 특정 유형의 망원경 막대가 크롬 도금 된 후, 표면 경도는 800-1000 hV에 도달 할 수 있고, 내마모성이 3 배 이상 증가하고, 조밀 한 산화물 필름이 환경 부식을 방지하기 위해 조밀 한 산화물 필름이 형성됩니다. 핸들과 같은 비로드 베어링 부품의 경우, 다이 캐스트 알루미늄 합금은 복잡한 곡선 표면 모델링을 달성하면서 강도를 보장하고 내부 벌집 구조를 통해 체중을 더욱 줄일 수 있습니다.
유한 요소 분석은 가지 치기 동안 힘 분포를 시뮬레이션하고 막대의 벽 두께를 최적화하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 가지 치기 전단의 막대의 벽 두께는 핸들 끝에서 2.5mm에서 상단의 1.2mm로 점차적으로 변하기 때문에 끝의 무게를 줄일뿐만 아니라 뿌리의 비틀림 저항을 보장합니다. 알루미늄 핸들은 고무 또는 실리콘 안티 슬립 층으로 덮여있어 그립 마찰을 증가시킬뿐만 아니라 탄성 변형을 통한 진동을 흡수하여 장기 사용에 의해 야기 된 금속 피로 골절을 피합니다. 습한 또는 먼지가 많은 환경의 경우 일부 제품은 알루미늄 합금 표면에 소수성 코팅을 뿌리거나 완전히 밀봉 된 베어링을 사용하여 모래가 침입하여 메커니즘이 잼을 일으키는 것을 방지합니다.
알루미늄 구조의 실제 성능을 보장하기 위해, 힌지 및 망원경 메커니즘이 소성 변형 또는 갭 확장을 갖는지 여부를 감지하기 위해 수만 개의 개구부 및 마감 동작이 시뮬레이션됩니다. 샘플을 소금 스프레이 챔버 또는 자외선 가속 노화 장비에 넣어 코팅 및 기판의 부식 저항을 검증합니다. 공칭 절단력을 초과하는 정적 하중이로드에 적용되어 영구 굽힘 또는 골절이 없도록합니다 .