Aluminium

Die Anforderungen, die an einen hochwertigen Fahrradrahmen aus Aluminium gestellt werden, sind sehr vielfältig: Der Al-Rahmen soll bei max. Steifigkeit möglichst leicht sein, sich durch die optische Gestaltung und Einzigartigkeit der Röhren unterscheiden, gewisse Dämpfungseigenschaften besitzen und vor allen Dingen durch eine lange Lebensdauer auszeichnen. 

ROTWILD Aluminium Rahmen aus Al 6066 T6

Für unsere ROTWILD Al-Rahmen verwenden wir ausschließlich hochwertige Aluminium 6066 T6 Legierung als Grundmaterial. Damit ist es uns möglich, sehr leichte, extrem haltbare Al-Fahrradrahmen zu bauen. Al 6066 T6 enthält mehr Legierungsanteile Silizium, Kupfer, Magnesium und Chrom, was vordergründig zu einem etwas höheren Gewicht (Dichte) gegenüber der Standardlegierung Al 6061 T6 führt. Al 6066 T6 bietet aber deutlich bessere Eigenschaften hinsichtlich der dynamischen Lebensdauer des Rahmens.  

Betrachtet man den Quotient aus Dichte zu Lebensdauer (Density/Fatigue Strength) wird der Vorteil von Al 6066 T6 sehr deutlich: Die für Schweißkonstruktionen wichtige Materialdehngrenze verschiebt sich nach oben und erhöht somit die Sicherheit gegenüber Gewaltrissen. Insbesondere bei vollgefederten Fahrrädern mit Federwegen ab 140 mm ist dies von großem Vorteil, da hier die einwirkenden Beanspruchungen in den letzten Jahren durch verbesserte Feder-Dämpfersysteme und Reifen sowie damit verbundene höhere Geschwindigkeiten deutlich gestiegen sind.

Fertigungsverfahren Hydroforming

Die Herstellung der Röhren für moderne, hochwertige Aluminium Fahrradrahmen erfolgt im sog. Hydroforming-Prozess. Hierbei lassen sich die Röhren individuell formen und mit einer hohen Prozesssicherheit herstellen.

Im eigentlichen Hydroforming-Prozess wird zunächst das vorgeformte Rohrstück in eine Werkzeugform eingelegt. Diese Form besteht aus einer Unter- sowie Oberform und bildet die Endkontur des Bauteils ab. Die Form wird geschlossen und die Rohrenden durch Axialstempel abgedichtet, wobei die Stempel als Hohlstempel ausgeführt sind. Durch den Hohlstempel wir das Rohrstück mit einem Druck von bis zu 4000 bar mit einer Wasser-Öl Emulsion gefüllt. Der hohe Innendruck sorgt dafür, dass eine Umformung des Rohrstücks stattfindet. Das Rohr wird gegen die Werkzeugform gedrückt und nimmt dabei die Kontur der Außenform an. Beim Umformen findet zusätzlich eine Kaltverfestigung des Werkstoffes statt. Als letzter Schritt wird das fertige Bauteil ausgeformt.

Die Fertigungstechnologie des Hydroforming erlaubt es, komplexe Rohrgeometrien aus Aluminium herzustellen. Somit ist es uns möglich, Querschnitte, Rohrformen und Wandstärken optimal an den Belastungszustand im Rahmen anzupassen. Außerdem kann die Rohrgeometrie und -gestaltung an weitere Randbedingungen wie Trinkflaschen Position, Lagerpositionen, etc. angepasst werden.

Fertigungsverfahren Schmieden (Forging)

Vorteil des Schmiedens ist, dass das Feingefüge des Metalls gezielt verändert werden kann. Dem Bauteil können durch kontrolliertes Abkühlen weitere Materialeigenschaften gegeben werden. Bedingt durch den Prozess weisen Schmiedeteile eine höhere Festigkeit auf als vergleichbare CNC gefräste Teile und bieten daher einen höheren Sicherheitsfaktor.

Als Halbzeug für den Schmiedeprozess werden Aluminium-Rohlinge verwendet, deren Legierungsbestandteile denen der Röhren für den späteren Schweißprozess gleich sein müssen. Die Herstellung der Rohlinge erfolgt in der Regel über ein Gießverfahren. Dabei entstehen entweder Profilstangen oder ein extra vorgeformter Rohling, welcher bereits an die Endkontur des fertigen Schmiedeteils angepasst ist. Das Werkstück wird beim Schmieden durch eine schlagende Druckumformung in die gewünschte Endkontur umgeformt.

Mehr zu Aluminiumlegierungen finden Sie in unserer Wissensdatenbank.

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