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1. GRUNDLAGEN ZU METALLEN
Stahl gehört zu dem traditionell verwendeten Rah-
menbaumaterial bei Fahrrädern. Es besitzt gute
Eigenschaften; bei High-End-Rädern wurde es
jedoch weitgehend durch Aluminium und teils durch
Titan ersetzt. Der Hauptgrund für den Wechsel ist das
Interesse der Rad-sportenthusiasten an leichteren
Rädern.
Die Eigenschaften von Metallen
Sie sollten sich darüber im Klaren sein, dass man keine
einfache Aussage treen kann, was die Verwendung
der verschiedenen Metalle als Werksto für Räder
angeht. Richtig ist jedoch, dass die Behandlung und
Verarbeitung des verwendeten Materials weitaus
wichtiger ist als das Material an sich. Es ist wichtiger,
unter Berücksichtigung der Eigenschaften des
Metalls darauf zu achten, wie das Rad konstruiert,
getestet und hergestellt wurde, als eine einfache
Lösung zu suchen.
Metalle unterscheiden sich in puncto
Widerstandsfähigkeit und Korrosionsverhalten
stark voneinander. Stahl muss behandelt werden,
andernfalls rostet er. Aluminium und Titan oxidieren
schnell und bilden einen Schutzlm, der das Metall
vor Korrosion schützt. Beide Metalle sind daher recht
korrosionsbeständig. Die Aluminiumlegierungen
der 6000er Serie, die Cannondale über viele
Jahre verwendet hat, sind im Schisbau weit
verbreitet. Aluminium ist nicht hundertprozentig
korrosionsbeständig, und es muss besondere Sorgfalt
aufgewendet werden, wenn es mit anderen Metallen
in Kontakt kommt und sogenannte galvanische
Korrosion auftreten kann.
Metalle sind verhältnismäßig biegsam. Biegsamkeit
bedeutet, dass Verfahren wie Biegen, Stauchen und
Strecken eingesetzt werden können, bevor es zum
Bruch kommt. Verallgemeinernd kann man sagen,
dass Stahl das biegsamste und Titan gefolgt von
Aluminium das sprödeste Rahmenbaumaterial für
Räder ist.
Metalle unterscheiden sich in der Dichte. Unter
Dichte versteht man die Masse pro Volumeneinheit.
Stahl besitzt eine Dichte von 7,8 g/cm3 (Gramm pro
Kubikzentimeter), Titan 4,5 g/cm3 und Aluminium
2,75 g/cm3. Verglichen damit hat Carbon eine Dichte
von 1,45 g/cm3.
Metalle ermüden. Bei genügend Betriebszyklen
und unter ausreichend hoher Belastung können
sich in Metallen schließlich Risse bilden, die zu
einem Versagen führen. Lesen Sie unbedingt das
nachfolgende Thema über die “Ermüdung von Metall
101”.
Nehmen wir mal an, Sie fahren auf einen Bordstein,
in einen Graben, auf einen Felsen, auf ein Auto,
über gestürzte Fahrer oder andere Hindernisse.
Lesen Sie bitte zuerst die wichtigen Warnhinweise
am Anfang von ABSCHNITT A: Ein Fahrrad bietet
keinen Schutz. Bei jeder Geschwindigkeit, die größer
ist, als wenn Sie ott zu Fuß gehen, bewirkt das
Massenträgheitsgesetz, dass Ihr Körper sich auf dem
Rad nach vorne bewegt. Sie können sich nicht auf
dem Rad halten; was dabei mit dem Rahmen oder
der Gabel geschieht, ist unbedeutend im Vergleich
zu dem, was mit Ihnen passiert.
Was können Sie von Ihrem Metallrahmen erwarten?
Das hängt von einer ganzen Reihe komplexer
Faktoren ab. Aus diesem Grund bleibt auch das
Kriterium der Sturzsicherheit unberücksichtigt.
Unter Berücksichtigung dieses wichtigen Hinweises
können wir Ihnen mitteilen, dass der Rahmen
verbiegen oder brechen kann, wenn die äußere
Einwirkung auf den Rahmen groß genug ist. Siehe
Abbildung A auf Seite 68. Bei den meisten Rädern,
die komplett aus Stahl sind, wird die Gabel erheblich
verbogen sein - und der Rahmen bleibt unversehrt.
Obwohl Aluminium weniger biegsam ist als Stahl,
können auch hier Gabel und Rahmen verbiegen
oder gestaucht werden. Bei heftigeren Schlägen
kann das Oberrohr Spannungsbrüche erleiden und
das Unterrohr kann gestaucht werden. Bei noch
heftigeren Schlägen kann das Oberrohr brechen,
das Unterrohr kann brechen oder gestaucht
werden, so dass das Steuerrohr und die Gabel vom
Rahmendreieck getrennt sind.
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