Warum sind Stahlrahmen so schwer?

[Jack-Lee]

Edit: Was kostet ein Columbus-Life Satz für den Endverbraucher so?

Nur der nackte Rohrsatz ohne Ausfallenden, Tretlagerbuchse und Steuerrohr : ca. 110$ + Steuern und Versand nach Deutschland (käme aus Amerika). Hier in Deutschland gekauft sinds ca. 200€ inkl. allem. Also schon noch bezahlbar. Gute Alurohrsätze sind ähnlich teuer, Titan ca. 4x so teuer, hochfester Edelstahl ca. 2-3x so teuer.

@WilliW : Danke für die Ausführung Dürfte anderen hilfreich sein, ich selbst weiß drum bescheid.. Bin Ing. (Maschinenbauer).
Mich wunderts halt warum bei Alu das Material irgendwie deutlich stärker ausgereizt wird, als bei Stahl. Viele CFK Rahmen haben auch um die 1kg oder mehr.
Das große Ding in Sachen Leichtbau ist weniger die Festigkeit, sondern, wie von dir angesprochen, die Steifigkeit.. Hier aber mehr die Hüllstabilität. Die Beulsteifigkeit einer Platte steigt hoch 3 mit der Wandstärke. So kann es fix passieren das Alu von Holz haushoch geschlagen wird (bei gleichem Flächengewicht). Mit E-Modul und hoher Dehngrenze kann man da nur marginal gegensteuern..leider. Aber dafür gabs ja z.B. mal die Ringverstärkung bei Columbus

Zu meinem entworfenen Rahmen.
Das Teil ist komplett, bis auf den kleinsten Anlöter, ins CAD übertragen wurden. So kann ich wunderschön sehen was wieviel bringt, und was halt fürn Eimer ist. Einige Tricks muss man schon anwenden..aber ausgedrehte Steuer und Tretlagerbuchsen sind jetzt kein Hexenwerk.
Beim Rahmengewicht von knapp 1240g unlackiert sind dabei:
Kompletter Rahmen inkl. Zuganschläge (da wiegt einer satte 0,9g ) und Umwerferanlöter (12g) sowie Bremssteg (15g). Sattelklemme (6g! inkl. Schraube, natürlich ohne CFK) ist auch bei
Muss wohl noch ein paar Gramm für die Schweißnähte draufrechnen, aber roh wird der Rahmen definitiv unter 1300g bleiben.
Ein paar Tricks muss man dennoch schon in Petto haben.. Und für 120kg Fleischberge is das auch nix. Da ich aber nur 60kg auf die Waage bringe, ist mir ein Rad ohne Gewichtsbegrenzung halt einfach zu schwer.

 

[Gelöschtes Mitglied 66792]

Bin Ing. (Maschinenbauer).

Ich auch. Verstehe deswegen nicht, warum du dich so hoch ziehst.

Mich wunderts halt warum bei Alu das Material irgendwie deutlich stärker ausgereizt wird, als bei Stahl. Viele CFK Rahmen haben auch um die 1kg oder mehr.
Das große Ding in Sachen Leichtbau ist weniger die Festigkeit, sondern, wie von dir angesprochen, die Steifigkeit.. Hier aber mehr die Hüllstabilität. Die Beulsteifigkeit einer Platte steigt hoch 3 mit der Wandstärke. So kann es fix passieren das Alu von Holz haushoch geschlagen wird (bei gleichem Flächengewicht). Mit E-Modul und hoher Dehngrenze kann man da nur marginal gegensteuern..leider. Aber dafür gabs ja z.B. mal die Ringverstärkung bei Columbus

Keine Ahnung, ob bei Alu wirklich das Material stärker ausgereizt wird.
Das Problem beim Stahl bei Wandstärken kleiner 1 mm sehe ich bei der Verarbeitung. Der teure Rohrsatz verzeiht keine Fehler, da dürfen nur wirkliche Könner schweißen. Das treibt den Preis für den Rahmen in Höhen, die nur noch Liebhaber zahlen. Entsprechend gering sind die Stückzahlen, was wieder den Preis treibt, und der Kreis schließt sich.
Ein 1500 Gramm Rahmen ist in der Serienfertigung mit Alu einfach günstiger zu machen als mit Stahl.

 

[Jack-Lee]

Ich schweiße ja auch Alu.. Finde das verzeit einem erheblich weniger. Schlimmer ist eigentlich nur Titan.
Aber auch bei Alu reicht es, wenn man leichte Unreinheiten am Rohrstoß hat, oder ein Grat übrig blieb. Das oxidiert dann fröhlich vor sich hin und man bekommt die Naht nicht mehr zu. Bzw. wenn, dann ist die Festigkeit dahin. 1,4mm Alu geht nicht wirklich einfacher als 0,7mm Stahl

Ich tippe aber eher darauf, das man immer was neues braucht und das anbietet was grade zu mehr Geld gemacht werden kann.
Stahl hat die letzten Jahr(zehnte) den Ruf von billig-Baumarkt abbekommen. Da war erst Alu der letzte Schrei, nun CFK. Aber wenigstens innovativer als z.B. die Komponentenhersteller... nach 7f, 8f,9f und 10f kommt nun, ganz überraschend 11f. Natürlich konnte man nicht direkt von 7f auf 11f gehen..

 

[WilliW]

@WilliW
Meine Rahmen wiegen 1,6 kg für ein Alu-Bianchi, 1,68 Kilo für ein Stahl Scapin und 1,8 kg für ein Stahl Tommasini (Fire aus Spirit Oversize) jeweils 59er Größe. Ein Alurahmen lackiert in meiner Größe wiegt selten unter 1,4 kg (und wenn isser beulengefährdet), daher meine Angabe von 300 g Differenz. Sprich der Theorieansatz ist etwas zu abstrakt, denn alle Rahmen haben vergleichbare Steifigkeiten. Das Colnagobeispiel ist ziemlich daneben weil es Technik von vor 20 Jahren ist. Es gibt da leichteres und steiferes für die Hälfte des Kurses.

So, so, einen Alurahmen mit gut 1,1kg gibt es nicht (CAAD 10 und Radon Ignite zählen da offensichtlich nicht) und das Colnago-Beispiel mit den für einen Stahlrahmen schon sehr geringen etwa 1,8kg ist "daneben". Kann es sein, dass Du die Diskussion irgendwie persönlich nimmst?

Hier geht es doch ausschließlich darum, ob die Alu konstruktiv Vorteile bietet. Das kann man isoliert an einem Rohr zeigen, auch wenn die Randbedingungen an einen gesamten Rahmen komplexer sind und der am isolierten Rohr nachweisbare Vorteil am Ende natürlich nicht im vollen Umfang (z.B. als halb so schwerer Rahmen) durchschlägt. Am Ende bleibt aber doch ein ausreichendes Potential übrig, aus Alu einen leichteren Rahmen als aus Stahl zu bauen. Habe ich von Anfang an geschrieben und einige Leser haben es wohl auch verstanden.

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Nein ich nehm das überhaupt persönlich und bin auch froh um eine sachliche technische Diskussion. Ich wollte nur aufzeigen dass die theoretischen Gewichtsvorteile eben in der Praxis nicht so stark durchschlagen aufgrund der begrenzten Rohrdimensionen und der größeren Wandstärke bei Alu.

Deine leichten Alubeispielrahmen sind bei dem Gewicht aber auch nicht lackiert. Die wirklichen leichten Alurahmen der Jahrtausendwenden sind ja auch reihenweise gerissen, deshalb liegt man heute ja auch bei nackigen/eloxierten mittelgroßen Alurahmen eher um 1,2 Kg. In meiner Größe und lackiert sinds dann eher 1,4 kg. Mein Scapin-Rahmen um 1,6x Kg zeigt dass der Abstand dann halt nicht mehr sehr groß ist. Das viele Stahlrahmen eher Richtung 2 Kg liegen, ist weil sie eben oft nicht ausgereizt sind. Klar im Mittel ist der Abstand größer (eher 600 g) aber bei Topmaterial ist er halt nur halb so groß.

Fairerweise müsste man einen eloxierten Alurahmen mit einem brünierten Stahlrahmen oder einem aus Edelstahl vergleichen. Ich bin ja mal gespannt auf den Life-Rahmen von Jack-Lee, ob er die Marke wirklich halten kann. Ich bin jedenfalls verblüfft dass der Rohrsatz so günstig zu haben ist.

 

[Jack-Lee]

Stahl ist halt billig und gut maschinell weiterzuverarbeiten (im Gegensatz zu Titan.. Da kostet ein konifiziertes Rohr gleich mal das 4fache eines mit durchgehender Wandstärke).
Bin grade auf der Suche nach einem leichten Oberflächenschutz. Pulver bringt halt auch immer einige Gramm mit sich..

 

[WilliW]

@Pedalierer : Alles klar!

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Meine Rahmen haben so einen schwatten Rostschutz. Nennt sich Kataphorese:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrophoretische_Abscheidung
machen die Autohersteller auch, da als Tauchbad einfach zu bewerkstelligen ist.

 

[Jack-Lee]

Hm.. KTL könnt ich machen lassen. Kostet zwar, aber besser gehts eigentlich nicht. Nur die Farbwahl sit etwas begrenzt...schwarz

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Mein Leidensfähigkeit wegen 100g Gewichtsersparnis reicht dazu nicht, ich nehm lieber Nasslack. Als Unterschutz würde ich es trotzdem machen lassen. Ansonsten liesse sich auch ein Teillackierung überlegen. Quasi ein Mix aus technischem Raw-Look (schwatt und matt) und farblichen glänzenden Teilen.

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Wie schauts aus, noch nix neues zu dem Projekt?

 

[Jack-Lee]

Servus,
warte immernoch auf die neuen Rohre und div. anderes Halbzeug.. :/
Wird was für kalte Winterstunden

PS. heute wieder massig Alu geschweißt.. Irgendwie geht das, im Vergleich zu dünnem Stahl, dermaßen einfach..