Fahrradaluminiumlegierungen 6061 und 7005

Fahrradrahmenmaterialien

4 Material

Die meisten Fahrradrahmen bestehen aus

• Stahl und
• Aluminiumlegierungen.

Es gibt auch Rahmen von

• Kohlefaser und
• Titanlegierungen.

CFK wird oft als „Carbon“ bezeichnet, ohne sich die Mühe zu machen aus dem Englischen zu übersetzen: "Kohlenstofffaser". Die letzten beiden Optionen sind viel teurer als die ersten beiden.

Stahl

Stahlrahmen sind hauptsächlich Chrom-Molybdän-Stahlrahmen 4130 (mehr amerikanisch, das nächste inländische Analogon ist legierter Baustahl 30XMA gemäß GOST 4543). Gut verarbeiteter Chrom-Nickel-Stahlrahmen sorgt für die nötige Festigkeit, Haltbarkeit und wiegt relativ wenig.

Einige Stahlrahmen, meist Kinderfahrräder, aus billigerem Kohlenstoffstahl - sie sind genauso stark und langlebig, aber schwerer als Chromoly, weil dicker.

Aluminium

Die meisten Velos aus Aluminiumlegierung haben ungefähr die gleiche Stärke und das gleiche Gewicht., sowie ähnliche Rahmen aus Chrom-Molybdän-Stahl. Ihre erhöhte Steifigkeit ist gut für Bergfahrten oder Sprints., aber nicht zum Überwinden von Pits und Unebenheiten. Im Gegensatz zu Stahlrahmen rosten Aluminiumrahmen nicht. Andererseits, Rahmen aus Aluminiumlegierung sind anfälliger für Ermüdung und weniger wartbar, als Stahl. Ein gut verarbeiteter Aluminiumrahmen hält jedoch viele Jahre..

Der Rahmen ist der Hauptteil des Fahrrads und die Basis für alle anderen Teile des Fahrrads.. Die Rahmen moderner Fahrräder bestehen meist aus Rohren., die in Form des sogenannten "Doppeldreiecks" verbunden sind. Diese Form wird auch "Diamant" genannt – für manche ähnelt es einer Raute und sogar, kann sein, Diamant. Die Form des Rahmens hat sich seit mehr als hundert Jahren kaum verändert, obwohl mit der Entwicklung moderner Technologien und Materialien viele Innovationen erschienen sind. In den letzten Jahrzehnten wurde besonders intensiv nach neuen Materialien für Rahmen gesucht, auch unter Aluminiumlegierungen.

Qualitätsfaktoren

Die Qualität eines Fahrradrahmens als Struktur wird von vier Hauptfaktoren bestimmt:

• Steifigkeit,
• Stärke,
• Dauerfestigkeit und
• Gewicht.

Steifigkeit des Fahrradrahmens

Steifigkeit bestimmt die Fähigkeit einer Struktur, sich elastisch zu verformen: je größer die Steifigkeit, die weniger elastischen Verschiebungen der Strukturelemente gegeneinander. Elastische Rahmen dämpfen Gruben und Unebenheiten, während ein steiferer Rahmen Stöße von jedem Loch und jeder Unebenheit auf den Fahrer überträgt. Andererseits, flexiblerer Rahmen federt stärker unter Last ein, einen Teil der Energie aufnehmen, die darauf ausgelegt ist, voranzukommen. Deshalb Radfahrer, wer Sprints und Zeitfahrrennen gewinnen will, bevorzugt starre Rahmen.

Materialstärke des Fahrradrahmens

Festigkeitseigenschaften Rahmenmaterial - Zugfestigkeit und Streckgrenze - beeinflussen unter normalen Bedingungen die Fahrqualität oder das Fahrgefühl nicht direkt, sind aber ein wesentlicher Faktor für die Widerstandsfähigkeit des Rahmens gegen starke, „Notfall“-Streik. Der stabile Rahmen hält einem solchen Schlag stand, und weniger haltbar - schwach – kann nicht stehen.

Ermüdungsfestigkeit eines Fahrradrahmens

Bei normaler Fahrt jede Pedalumdrehung, ein Loch oder eine Erhebung verursacht kleine zyklische Spannungen im Rahmen. Obwohl diese Spannungen viel niedriger sind als die Streckgrenze des Materials, bei mehreren hunderttausend Lastwechseln können sie sogenannte Ermüdungsrisse verursachen und, schließlich, Ermüdungsbruch. Die Beständigkeit eines Materials gegen diese Art der Zerstörung wird als . bezeichnet Dauerfestigkeit. Wenn du erwartest, jahrzehntelang Fahrrad zu fahren, Ihr Gewicht ist überdurchschnittlich und Sie steigen selten vom Sattel, dann für dich Dauerfestigkeit – Wichtiger Faktor.

Gewicht des Fahrradrahmens

Gewicht, oder besser gesagt die Masse des Rahmens, hängt von der Dichte des Materials ab und, sicher, Rahmendesigns, insbesondere, die Dicke seiner Rohre. Ein typischer Rahmen wiegt von 1,5 zu 3,0 Kg, das ist etwa ein Viertel des Gesamtgewichts des Fahrrads. jedoch, das Gesamtgewicht des Fahrrads ist oft zehnmal geringer, als der Radfahrer selbst in voller "Kampf"-Kleidung. So werden die meisten Radfahrer keinen geringfügigen Unterschied in den Rahmengewichten bemerken., wenn ein, sicher, sie müssen nicht lange mit dem Rad oder darunter Berge erklimmen.

Fahrradrahmen Aluminiumlegierungen

6061 oder 7005?

Aluminium-Fahrradrahmen werden hauptsächlich aus Aluminiumlegierungen hergestellt:

• Legierung 6061 und
• Legierung 7005.

Einige andere Aluminiumlegierungen, z.B, 7075 und 2014, haltbarer, als beide Legierungen 6061 und 7005, aber für die Herstellung von Fahrradrahmen sind sie wenig geeignet, da sie kaum zu schweißen sind, mindestens, konventionelles Argon-Lichtbogenschweißen.

Oft geglaubt, Was ist eine Aluminiumlegierung? 6061 besser geeignet für Fahrradrahmen, als Legierung 7005, obwohl Legierung 7005 und etwas haltbarer. Die Zugfestigkeit der Legierung 7005-T6 beträgt 350 MP, und Legierung 6061 – 310 MPa, Streckgrenze 290 und 275 MPa, beziehungsweise.

Wenn es um die Gesamtrahmenfestigkeit geht, dann ergeben sich große Festigkeitsunterschiede aus der Qualität der Schweißnähte, Auswahl der Rohrform und deren Dicke, sowie das gesamte Rahmendesign. Tatsächlich, bei diesen Belastungen, denen ein Fahrradrahmen normalerweise ausgesetzt ist, Unterschiede zwischen Aluminiumlegierungen 6061 und 7005 Fast nie, seit den stressen, die im rahmen entstehen, sind weit genug von diesen Grenzwerten entfernt.

Aluminiumlegierung 6061

Aluminiumlegierung 6061 – vollständiges Analogon der heimischen Legierung AD33 gemäß GOST 4784-97 – gehört zur 6xxx-Reihe von Aluminiumlegierungen (Al-Mg-Si). Die wichtigsten Legierungselemente sind:

• Magnesium (0,8-1,2 %) und
• Silizium (0,40-0,6 %),
• sowie Kupfer (0,15-0,40 %) und
• Eisen (bis zu 0,7 %).

Legierung 6061 hat eine ziemlich hohe Festigkeit, leicht zu schweißen und nicht nur für die Herstellung von Fahrradrahmen weit verbreitet, aber auch im Bau, Flugzeugbau, Schiffbau.

Wie alle Legierungen der 6xxx-Reihenlegierung 6061 ist eine warmhärtende Legierung. Wärmebehandlung, die für bereits geschweißte Rahmen verwendet wird, besteht im Erhitzen auf 530 ° C, intensive Kühlung mit Wasser und künstliche Alterung bei einer Temperatur von ca 180 °C für 8 Std. Aluminiumlegierung 6061 nach einer solchen Verarbeitung 6061-T6 benennen.

Aluminiumlegierung 7005

Aluminiumlegierung 7005 gehört zu einer Reihe von 7xxx Aluminiumlegierungen ohne Kupferlegierung (Al-Zn-Mg). Hauptlegierungselemente:

• Zink (ca 4,5 %) und
• Magnesium (ca 1,4 %).

Aluminiumlegierung 7005, auch als Legierung 6061, ist thermisch gehärtet. aber, im Gegensatz zu Legierung 6061, die während der Wärmebehandlung eine ziemlich schnelle und intensive Wasserabschreckung erfordert, für Legierung 7005 in diesem Fall ist Luftkühlung ausreichend.

Einige große Hersteller von Fahrrädern mit Aluminiumrahmen erklären die Verwendung spezieller Aluminiumlegierungen oder eine spezielle Verarbeitung von Aluminiumlegierungen, um die Eigenschaften der Rahmen zu verbessern.. Scheinen, oft sind dies eher Marketingtricks, als die "Durchbrüche" in der Metallwissenschaft von Aluminium.

Marken-Aluminiumlegierungen

AluxX und AluxXSL

beispielsweise, renommierte Firma Giant nutzt ihre, Marken-Aluminiumlegierung "AluxX". In diesem Fall ist das übliche "AluxX" – es ist nur eine aluminiumlegierung 6061, aber mit speziellem "Butting"-Design, Hydroforming- und Wärmebehandlungstechnologien.

Butting (aus dem Englischen - Butting) - Verdickung von Rohren kritischer Abschnitte, häufiger an den Enden von Rohren Hydroforming - Umformen von Rohren durch Einlegen in spezielle Matrizen und Pumpen in Wasser oder spezielles Öl unter hohem Druck.

Die höherwertige Sorte "AluxXSL" unterscheidet sich von der Legierung 6061 etwas höherer Kupfergehalt.

Alphaweiß, Schwarz und Rot

Trek verwendet Marken:

• Alpha White Aluminium und Alpha Black Aluminium – das ist eine gewöhnliche legierung 6061,
• Alpha Red Aluminium – wärmebehandelte Aluminiumlegierung 7075.

Eine Quelle: http://www.brightspoke.com/c/understanding/bike-frame-materials.html