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Rahmenmaterialien

Fahrradrahmen können aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden, welche unterschiedliche
Vor- und natürlich auch Nachteile haben.
Auf die wichtigsten wollen wir hier im Einzelnen eingehen, wobei wir uns zum Teil an den ausführlichen
Beschreibungen von Wikipedia bedient haben. Das Ganze in ausführlicher Form finden Sie hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrradrahmen

 

Aluminiumrahmen sind nicht prinzipiell leichter als solche aus Stahl, auch wenn das in der Werbung gerne suggeriert wird.
Die Dichte von Aluminium ist zwar deutlich geringer als die von Stahl, die Rahmen müssen aber stärker dimensioniert werden,
um annähernd gleiche Festigkeiten aufzuweisen. So sind heutige Stahlrahmen oft leichter als vergleichbare Aluminiumrahmen,
da der Billigbereich fast ausschließlich durch Massenprodukte aus Aluminium abgedeckt wird und Stahlrahmen fast nur noch im  
höherwertigen Bereich anzutreffen sind.

    

  Geschweisster Steuerkopf (Liteville)

Vorteile:

  • ausreichend vorhandener Werkstoff
  • durch Großserienproduktion in Asien billig

Nachteile:

  • Korrosionsschutz notwendig
  • bedeutend schwieriger zu verarbeiten als Stahl
  • ermüdungsbruchgefährdet
  • gefährliches Bruchverhalten (keine Vorwarnung)
  • nicht alterungsbeständig

 

STAHL

Von den vielen verschiedenen Stahllegierungen werden im Rahmenbau üblicherweise Chrom-Molybdän-Legierungen, wie 25CrMo4 (in den USA 4130)
und ganz selten 34CrMo4 (US 4135), das eine geringfügig höhere Festigkeit besitzt, verwendet. Ebenfalls selten anzutreffen sind rostfreie Stähle.
CrMo-Stahl ist ein zäher Vergütungsstahl, also ein Stahl, bei dem ein plötzlicher Bruch selten vorkommt.
Stahl ist leicht zu verarbeiten. Er lässt sich problemlos löten und schweißen, selbst Kleben ist möglich.
Durch die langjährigen Erfahrungen mit dem Werkstoff können auch exotische Rohrformen wie konifizierte, spiralig verstärkte und andere hergestellt werden.

  Gelöteter und gemuffter Gabelkopf (Eddy Merckx Corsa Extra SLX)

Vorteile:

  • hohe Festigkeit
  • hoher Elastizitätsmodul (geht linear in die Steifigkeit ein)
  • sehr zäh
  • leicht zu verarbeiten
  • ausreichende Langzeiterfahrung vorhanden
  • ausreichend vorhandener und billiger Werkstoff

Nachteile:

  • Korrosionsschutz notwendig

 

Titan

Manche Titanlegierungen sind hochfest, einige liegen sogar knapp über den im Rahmenbau verwendeten Stählen.
Infolge der fast nur halb so großen Dichte im Vergleich zu Stahl hat Titan das günstigere Steifigkeit-Gewicht-Verhältnis.
Das Konifizieren von Titanrohren ist zwar möglich, aber aufwändig und für Fahrräder nicht üblich. Das Endverstärken von
Rohren wird aus Kostengründen sehr oft unterlassen. Ein großer Nachteil ist die schlechte Schweißbarkeit von Titan,
da es ähnlich wie Aluminium eine Oxidschicht bildet. Dadurch steigt die Härte und Sprödheit in der Schweißnaht, was die Gefahr
eines Dauerbruchs mit sich bringt. Somit muss der Rahmen in Edelgas- oder Vakuumkabinen geschweißt werden, was außerordentlich kostenintensiv ist.

 

  Titan - Ausfallende geschweisst (Van Nicholas Aquilo)

Vorteile:

  • sehr fest
  • korrosionsbeständig

Nachteile:

  • teuer
  • schwierig zu verarbeiten
  • Geringerer Elastizitätsmodul muss durch Konstruktion ausgeglichen werden.