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6 BULLS RAHMENMATERIALIEN BULLS baut seine Rahmen aus drei unterschiedlichen Materialien: Aluminium, Titan und Carbon. Wo liegen die Stärken der einzelnen Materialien? Aluminium Rahmen Aluminiumlegierungen sind heute aus gutem Grund die im Rahmenbau mit Abstand am häufi gsten verwandte Materialgruppe. Gegenüber den bis in die 1980er Jahre vorherrschenden Rahmen aus legierten Stahlrohren weisen unsere aktuellen Aluminium Rahmen vor allem ein deutlich besseres Verhältnis von Steifi gkeit zum Gewicht auf (STW). Dies resultiert aus der geringen Dichte von Aluminium, die es ermöglicht, biegesteife Rohre mit großem Durchmesser – sogenannte Oversized-Rohre – zu verwenden und dennoch das Rahmengewicht niedrig zu halten. Die bei BULLS verwendeten Aluminiumlegierungen zeichnen sich überdies durch hohe Verformbarkeitsreserven aus, woraus unseren Konstrukteuren weitreichende Freiheiten für die Formgebung der Rohre erwachsen. So optimieren sie beispielsweise die Form eines Rahmenrohrs ganz gezielt im Hinblick auf dessen maximal zu erwartende Belastungen und deren Richtung. Auch die gute Korrosionsbeständigkeit unserer Aluminiumlegierungen gehört zu den Pluspunkten des Materials. Bei Kontakt mit Luftsauerstoff bildet sich an der Oberfl äche schnell eine Oxidschicht, welche die darunter liegende Aluminiumlegierung vor weiterer Oxidation schützt. Dieser Schutz hilft allerdings nicht gegen aggressivere Chemikalien, zu denen leider auch der menschliche Schweiß gehört. Daher werden BULLS Aluminium Rahmen immer durch Lack vor Korrosion geschützt. Die meisten Aluminiumlegierungen büßen durch die beim Schweißen entstehende Wärme erheblich an Festigkeit ein. Als angenehme Nebenwirkung dieses eigentlich unerwünschten Effekts lassen sich die Rahmen nach dem Schweißen leicht und präzise richten. Ihre ursprüngliche Festigkeit erhalten die Rohre dann bei der anschließenden Wärmebehandlung zurück, die als computerkontrollierter Prozess in einem Ofen erfolgt. Durch die weitreichenden Gestaltungsmöglichkeiten eignen sich unsere Aluminiumlegierungen als Rahmen-Werkstoff für jede Art von Fahrrad, angefangen vom All-Mountain-Bike für schnelle Ausritte in schwerem Gelände bis hin zum leichten Rennrad. Dem Streben, immer noch leichtere Rahmen zu bauen, sind jedoch selbst bei Verwendung der besten schweißbaren Alulegierungen durch die Wandstärke der Rohre Grenzen gesetzt. Wenn diese einen vom Rohrdurchmesser abhängigen Wert unterschreitet, kann das Rohr seine tragende Funktion innerhalb des Rahmens zwar immer noch vollauf erfüllen, reagiert aber auf punktuellen Druck auf seine Oberfl äche ebenso empfi ndlich wie eine leere Getränkedose. Ein Rahmen aus so dünnwandigen Rohren erweist sich im täglichen Gebrauch als zu empfi ndlich. Auch aus diesem Grund werden die Rahmen unserer sehr leichten Wettkampf-Rennräder und -Mountainbikes in zunehmendem Maße aus Carbon gefertigt. Carbon Rahmen Im Verlauf der letzten 6 Jahre hat sich Carbon den zweiten Platz in der Rangliste der am häufi gsten verwendeten Materialien für Fahrradrahmen erobert, und diese Entwicklung ist noch lange nicht am Ende. Denn Carbon bietet unseren Entwicklern und Designern Gestaltungsmöglichkeiten wie kein anderer Werkstoff. Der Begriff „Carbon“ steht dabei für ein Material, dass aus zwei Komponenten besteht. Kernstück und Namensgeber sind Gewebe aus Kohlenstofffasern, die typischerweise in vielen Schichten übereinander liegend verarbeitet werden. Denn diese Fasern können Kräfte nur in ihrer Längsrichtung aufnehmen. Dafür sind die Festigkeiten und Steifi gkeiten in dieser Richtung aber umso erstaunlicher und liegen sehr weit über den Werten aller metallischen Werkstoffe. Unsere BULLS-Konstrukteure müssen also sicherstellen, dass sie jede mögliche Belastung des Rahmens an jeder Stelle kennen oder für jede mögliche Belastungsrichtung mindestens eine oder mehrere Faserlagen vorsehen. In Form gehalten werden diese in manchen Konstruktionen mehr als 20 Faserlagen durch die sogenannte Matrix, einen Kunststoff, dessen Epoxidharz-Komponente sich erst beim „Backen“ der Bauteile in einer beheizten Form verfestigt. Dabei wird im Innern der Bauteile durch mit Luftdruck gefüllte Schläuche ein so hoher Druck aufgebaut, dass die Faserlagen ganz fest aneinander gepresst und in diesem Zustand durch
den aushärtenden Harz fest miteinander verbunden werden. Im Sinne eines möglichst geringen Gewichts sind wir bemüht, nur den für das Verkleben der Faserlagen minimal notwendigen Anteil des Harzes im fertigen Bauteil zu haben. Die computerbasierten Konstruktionsmethoden sowie unsere sehr zeit- und handarbeitsintensive Fertigungstechnik von Carbonrahmen sind mittlerweile soweit fortgeschritten, dass das mit Carbon erzielte Rahmengewicht, aber vor allem das Verhältnis von Steifi gkeit zum Rahmengewicht (STW) mit keinem anderen Werkstoff auch nur annähernd erreicht werden kann. Im Straßenradrennsport und im Cross- Country-Mountainbiking, wo meistens Sekunden und damit ein Kilo mehr oder weniger über den Sieg entscheiden können, ist daher bereits ein großer Teil unserer hochwertigen Maschinen mit Carbonrahmen sowie -Komponenten ausgerüstet. Doch nicht nur für die Konstruktion und Fertigung erfordert das gänzlich andere Material erhebliche Lernprozesse. Auch Fahrradmechaniker und sogar die Radfahrer selbst müssen umdenken, um bei der Montage und Wartung sowie im täglichen Umgang keine gefährlichen Fehler zu machen. Denn anders als metallische Rahmenwerkstoffe hat Carbonfasermaterial keinerlei Verformungsreserve. Und gravierende Überlastungsschäden an einer oder mehreren Faserlagen, beispielsweise nach einem für das Rad schweren Sturz, sind einem Carbonrohr anders als z.B. bei einem Aluminium Rahmen nicht zwangsläufi g von außen anzusehen. Insbesondere Hobby-Mountainbiker sollten sich bei aller Begeisterung für das Hi-Tech-Material vor dem Kauf bewusst sein, dass sie mit einem ultra-leichten Carbon Rahmen ein kompromissloses Wettkampfsportgerät erwerben. Titan Rahmen Das Risiko, seinen Rahmen nach einem Sturz ersetzen zu müssen, ist für den Besitzer unseres Titanrahmens mit Abstand am kleinsten. Denn die für BULLS Rahmenrohre verwendete Titanlegierung Ti3Al2.5V mit 3% Aluminium und 2,5% Vanadium vereinigt die hohe Festigkeit legierter Stähle mit der doppelten Nachgiebigkeit im Vergleich zu Stahl. Ein Rohr aus dieser Legierung hat bei Belastung eine sehr gute Eigendämpfung, bevor es eine plastische Verformung hinnehmen muss. In Kombination mit ihrer überragenden Korrosionsbeständigkeit und der im Vergleich zu Stahl um 43% geringeren Dichte kommt unsere Titanlegierung dem idealen Material für hart beanspruchte, auf lange Gebrauchsdauer ausgelegte Fahrradrahmen daher schon sehr nahe. Gemessen an diesen guten Voraussetzungen ist Titan als Rahmenmaterial dennoch sehr wenig verbreitet. Das liegt nicht nur am recht hohen Rohstoffpreis, sondern wohl in erster Linie an der schwierigen Verarbeitung des Materials. So werden die penibel geschuppten Nähte eines Titanrahmens unbedingt unter striktem Ausschluss von Sauerstoff geschweißt, da dieser oberhalb einer bestimmten Temperatur in das Kristallgitter der Legierung eindringt und zum Verspröden führt. Doch damit nicht genug: Im Gegensatz zu Aluminium Rahmen lassen sich fertig geschweißte Titan Rahmen nur sehr schwierig richten und so wird bei BULLS schon beim Schweißen durch häufi ge Zwischenkontrollen und geschickte Steuerung der Schweißreihenfolge dafür gesorgt, dass der fertig geschweißte Rahmen einen möglichst geringen Verzug aufweist. Da unsere Titanrahmen nicht lackiert werden, sondern ihre Besitzer durch die handwerkliche Perfektion ihrer Erbauer erfreuen sollen, erfordert auch der Finishing-Prozess eine gehörige Portion Handarbeit. Am Ende seines Produktionsprozesses ist ein Titan Rahmen damit im Vergleich zu einem ähnlich konstruierten Aluminium Rahmen um ein Vielfaches teurer, ohne dass sich seine Vorzüge in schnell zu erfassenden Vergleichen von Messwerten wie Gewicht und Steifi gkeit darstellen lassen. Denn obwohl man aus Ti3AL2.5V durchaus extrem leichte und dennoch gebrauchsfähige Rahmen bauen kann, liegt seit dem Siegeszug der noch leichteren Carbon Rahmen unser Fokus nicht mehr auf immer neuen Gewichtsrekorden. BULLS besinnt sich vielmehr darauf, Rahmen zu konstruieren, die sich durch ihre außergewöhnliche Robustheit und höchste Lebensdauer von Rahmen aus anderen Materialien unterscheiden. 10 Jahre Garantie auf BULLS-Titanrahmen sprechen hierbei für sich. 7
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