Odpowiedni materiał na twój frameset

Główne odczucia podczas jazdy bezpośrednio zależą od jakości i geometrii ramy. Niskiej jakości rama z włókna węglowego będzie się uginać znacznie bardziej niż wysokiej jakości rama z włókna węglowego; i zapewniam Cię, że gdy zjeżdżasz z maksymalną prędkością na zakręcie, zdecydowanie zauważysz różnicę między nimi. Poniżej przyjrzymy się, co charakteryzuje ramę bardziej niż cokolwiek innego: materiał, z którego jest zbudowana. Włókno węglowe, aluminium, stal i tytan (lub ich kombinacja) są najczęściej spotykane. Użyty materiał oferuje szereg różnych cech, które mogą zmieniać koszt, komfort, wagę, sztywność, wytrzymałość i trwałość każdej ramy. Często jednak nie tylko wybrany materiał, ale także sposób jego użycia ma znaczenie. Zanim przejdziemy do szczegółów dotyczących każdego materiału, warto zidentyfikować główne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze.

Waga

Twój rower musi być wystarczająco mocny, aby unieść Ciebie i dodatkowy ciężar, który planujesz przewozić (torba boczna, różne wyposażenie itp.). Każdy materiał ma różne cechy, ale zawsze istnieje kompromis między wagą a wytrzymałością. W rzeczywistości najsilniejsze materiały są również najcięższe. Trochę jak powiedzenie o posiadaniu ciastka i zjedzeniu go, musisz zaakceptować kompromis. Innym aspektem do rozważenia jest to, jak ważne jest posiadanie lekkiego roweru. Jeśli szukasz maksymalnej wydajności, musisz to wziąć pod uwagę.

Cel

Jeśli rozważasz wyścigi, lekki, ale sztywny rower jest idealny. Z drugiej strony, jeśli planujesz długie wycieczki lub przygody terenowe, które wymagają możliwości przewożenia sprzętu, to solidność jest jednym z Twoich priorytetów. Rowery są projektowane z różnymi cechami związanymi z rodzajem użytkowania, do którego są przeznaczone; a aby osiągnąć określone cechy, należy użyć konkretnego materiału.

Wytrzymałość

Wszystkie materiały zużywają się z czasem, ale niektóre szybciej niż inne. Stal, na przykład, jeśli nie jest pielęgnowana, rdzewieje szybciej niż aluminium. Ramy z włókna węglowego i tytanu mają z kolei optymalną trwałość w czasie. Jednak materiały takie jak węgiel są mniej odporne na uderzenia niż stal i aluminium.

Budżet

Z pewnością najbardziej wpływowy czynnik przy wyborze roweru, a co za tym idzie jego materiałów. Ogólnie rzecz biorąc, od najdroższych do najtańszych znajdziemy tytan, węgiel, aluminium i stal. Jak zawsze jednak, należy rozważyć kompromis między kosztem a użytkowaniem.

Węgiel

Włókno węglowe jest niewątpliwie wyjątkowym materiałem do budowy ram rowerowych. Sztywność, lekkość, plastyczność, wysoka odporność na naprężenia sprawiają, że obecnie żyjemy w tzw. erze węgla. Podczas gdy niektóre materiały są trudne do obróbki, węgiel jest łatwo formowalny i najlepiej dostosowuje się do potrzeb projektanta. Możliwość dostosowania kształtów i sposobu użycia materiału sprawia, że ramy są aerodynamiczne, lekkie, sztywne, ale także wygodne. Węgiel został wprowadzony przez producentów na początku lat 90. po przetestowaniu na rowerach zawodowych kolarzy pod koniec lat 80. Materiał został wybrany ze względu na swoją lekkość w porównaniu do stalowych ram i stał się pierwszym wyborem. Początkowo jego wysoki koszt, średnia jakość używanego węgla i metody produkcji uniemożliwiały jego szybkie masowe rozprzestrzenienie. Dziś włókno węglowe można włączyć do niemal wszystkich komponentów roweru. Mówiąc o rowerach węglowych, ważne jest zrozumienie, że produkt końcowy składa się z dwóch elementów: włókien węglowych i żywicy, która działa jak klej i trzyma włókna razem. Grubość pojedynczego włókna może się znacznie różnić, ale zawsze jest znacznie cieńsza niż pasmo włosów. Te pojedyncze włókna węglowe są łączone w "szpulę", która jest tkana w arkusze przypominające tkaninę. Żywica jest często słabszą i bardziej sztywną częścią, więc celem jest upewnienie się, że włókna są jak najbliżej siebie. Węgiel używany w rowerach jest często jednokierunkowy, a zatem kąt, pod jakim jest układany, jest niezwykle ważny. Układanie pod określonym kątem, w rzeczywistości, tworzy odporność i sztywność w niezbędnym kierunku. Na przykład, jeśli siła przyłożona do ramy jest przeciwna do kierunku układania włókien, są one mocne i odporne; natomiast jeśli włókna są ułożone pod kątem, dla którego nie mogą przeciwstawić się przyłożonej sile, rama będzie się uginać. Inne części ramy lub po prostu tańsze ramy węglowe mogą używać tkanych włókien węglowych, które mają mniej więcej te same cechy we wszystkich kierunkach, w których są układane. Poza wszystkimi tymi technikaliami, ważne jest wiedzieć, że rodzaj włókna zmienia produkt końcowy. Włókna mogą być mocne lub sztywne, lub oba. Więc gdy inżynierowie muszą zaprojektować ramę, muszą użyć mocniejszych włókien w obszarach, gdzie rower wymaga większej wytrzymałości, takich jak rura sterowa. W tej pozycji włókna muszą absorbować siły, aby zapobiec pęknięciu. Inne obszary ramy muszą być sztywniejsze, jak skorupa suportu. W tym punkcie, wysokiej klasy ramy z pewnością użyją sztywniejszych włókien w porównaniu do ram niższego poziomu. Producenci twierdzą, że ich wysokiej klasy ramy mają około 400 arkuszy węgla. Modyfikacja wydajności roweru będzie obejmować złożone procesy wyboru odpowiedniego włókna węglowego, wzmocnionego najlepszą żywicą, ułożonego najlepszą techniką i skierowanego w najlepszy sposób. Jednak nigdy nie jest to tylko jeden z tych czynników, które decydują o jakości ramy, ale muszą być analizowane razem. Jeśli zamierzasz pokonać kilka kilometrów w siodle swojego roweru i jesteś konkurencyjną osobą, która chce podejść do zawodów, to nie możesz zrezygnować z roweru węglowego. Jak już wspomniano, ramy są lżejsze i bardziej aerodynamiczne niż ramy z innych materiałów. To pozwoli Ci pokonać nawet długie podjazdy bez noszenia niepotrzebnego nadmiernego ciężaru. Tylko to, co niezbędne! Ramy węglowe, mimo swojej lekkości, są również bardzo mocne i sztywne. Sztywność pozwoli Ci zatem najlepiej przekształcić moc wyrażoną na pedałach. Wreszcie, węgiel zapewnia również dobrą wygodę jazdy, ponieważ dobrze absorbuje wibracje. Oczywiście jakość ramy różni się w zależności od jakości węgla i rodzaju obróbki. Wysokiej jakości rama węglowa zapewni wszystkie korzyści, o których właśnie mówiliśmy, podczas gdy niskiej jakości rama może nie być tak wydajna w każdym aspekcie. Minusem węgla jest to, że niektóre obszary, jeśli są poddane silnemu stresowi, spowodowanemu na przykład upadkiem, mogą się złamać. Gdy integralność węgla zostanie naruszona, rama może stać się niezwykle krucha i niebezpieczna w użyciu. W tym momencie musi zostać wymieniona lub naprawiona. Aby krótko podsumować: Zalety: wysoki stosunek sztywności do wagi, doskonała odporność na temperatury i korozję, trwałość. Wady: cena, po uszkodzeniu (pęknięciu) najczęściej nie do naprawienia, bardziej skomplikowana i złożona produkcja.

Aluminium

Ramy aluminiowe są być może najczęstsze w nowoczesnym przemyśle rowerowym, także dlatego, że jest to materiał szeroko stosowany do komponentów. Nie jest to bardzo "gęsty" materiał, więc można go używać do lekkich konstrukcji, co czyni go idealnym do rowerów. Te ramy są stosunkowo tanie w produkcji, zwłaszcza w porównaniu do ram węglowych, których produkcja zajmuje około 14 razy dłużej. Jak już powiedzieliśmy o włóknie węglowym, aluminium jest dostępne w wielu formach i zawsze jest związane z niewielką ilością innych metali i minerałów. Niezależnie od wyboru materiałów, niektóre niedawne odkrycia w sektorze pozwoliły na większą personalizację projektu ramy, z rzeczywistą poprawą jakości jazdy. Nie tylko można modyfikować kształty rur, ale także grubość można zrównoważyć, aby uzyskać struktury w niektórych obszarach bardziej odporne, a w innych lżejsze, zgodnie z potrzebami. Zasadniczo, środek rury jest cieńszy, aby zmniejszyć wagę, podczas gdy większa odporność jest utrzymywana w pobliżu spawów. Rury "straight gauge" nie różnią się, rzeczywiście, grubością, zapewniając jednolitą odporność na całej długości rury (kosztem wagi). "Single," "double," i "triple butted" mają różne grubości, które pozwalają ramie wytrzymać, w punktach, gdzie rura jest grubsza, większą odporność; bez posiadania, zatem, zbyt dużej wagi w środku. "Single butted" będzie miał jeden koniec grubszy niż reszta rury, podczas gdy "double," intuicyjnie, będzie miał oba końce grubsze niż środek. "Triple butted," z kolei, będzie miał dwa poziomy grubości na obu końcach. "Single" jest używany na przykład do kołnierza sztycy, "double" do obszaru suportu i rury sterowej. Ponieważ modulacja grubości wymaga więcej czasu w obróbce, tańsze ramy nie będą używać tej technologii i będą zatem "straight gauge." Rury aluminiowe mogą być również kształtowane w procesie zwanym "hydroformowaniem"; sposobem kształtowania metali przy użyciu formy i płynu. Rura aluminiowa jest umieszczana w precyzyjnie ukształtowanej formie, a strumień wysokiego ciśnienia sprawia, że rura aluminiowa przyjmuje pożądany kształt. Ta technika jest powszechnie stosowana do optymalizacji kształtu rur, aby zyskały większą sztywność, bez potrzeby dodatkowego materiału do wzmocnienia. Modyfikacja projektu ramy może pomóc w osiągnięciu lekkiego roweru, który jest mocny i wygodny. Aluminium pozwala na niską gęstość i, przy tej samej grubości, nie jest tak mocne jak stal, ale jest lżejsze i znacznie bardziej odporne na korozję. Minusem jest to, że aluminium ma mniejszą odporność w czasie w porównaniu do węgla. Jeśli jest odpowiednio skonstruowane i utrzymywane, aluminium może również trwać całe życie. Jeśli szukasz roweru, który przetrwa wieczność, to aluminium jest zdecydowanie dla Ciebie. Jak wspomniano, jest lekkie, ale bardzo mocne jako materiał. Rowery dziecięce są głównie zbudowane z aluminium, ze względów kosztowych, ale także ze względów wytrzymałości. Jeśli jesteś początkującym i chcesz zagłębić się w świat kolarstwa, aluminium jest zdecydowanie najlepszym materiałem do rozpoczęcia. Odpowiednia równowaga między niską ceną a dobrą wydajnością. Aby krótko podsumować: Zalety: koszt, łatwiejsza produkcja, wysoki stosunek wytrzymałości do wagi, odporność na korozję. Wady: trudne do naprawy, mniejsza odporność w czasie.

Stal

Do około 1980 roku stal była uniwersalnym wyborem dla ram rowerowych. Następnie, najpierw aluminium, a potem węgiel, przejęły rynek. Dziś stal jest używana tylko do produkcji kilku niszowych "klasycznych" rowerów na zamówienie. Istnieją dwa różne rodzaje stali używane w przemyśle rowerowym: pierwszy nazywa się "hi-ten", będąc znacznie bardziej elastycznym ("high tensile" = wysoce elastyczny) jest często używany do tańszych rowerów. Ma bardzo niski stosunek wytrzymałości do wagi, i z tego powodu firmy produkcyjne wybierają ten materiał, gdy chcą produkować ekstremalnie ekonomiczne elementy. Wysokiej klasy rowery stalowe, z kolei, są zbudowane z tzw. "chromoly" (znanego również jako "CroMo" od chromu i molibdenu), stopu stali, który oferuje większą odporność w porównaniu do "hi-ten" i który można kształtować, aby mieć rury, które się zwężają lub pogrubiają, podobnie jak w przypadku aluminium. Stal jest ekonomiczna, trwała i odporna, łatwo naprawialna i formowalna. W przeciwieństwie do węgla i aluminium, uszkodzenia na stalowej ramie są łatwo naprawialne i rzadko zagrażają bezpieczeństwu ramy. Wbrew temu, czego można by się spodziewać, biorąc pod uwagę jej odporność, stal również pozwala na absorpcję wstrząsów dzięki swoim właściwościom elastycznym. Minusem jest to, że jest podatna na utlenianie (rdzę), a w porównaniu do innych materiałów jest zdecydowanie cięższa. "Touring" i rowery górskie są często wykonane ze stali dzięki swojej znanej trwałości w czasie. Ten materiał jest również idealny do przewożenia, oprócz wagi rowerzysty, także wagi bocznych toreb i akcesoriów używanych przez wędrowców, bez kompromisów w wydajności roweru. Stal jest w większości przypadków spotykana w rowerach podstawowych, rowerach dziecięcych lub rowerach rekreacyjnych, gdzie waga, krótko mówiąc, nie jest tak ważnym czynnikiem. Aby krótko podsumować: Zalety: koszt i łatwość konserwacji, trwałość, odporność Wady: waga, podatność na utlenianie.

Tytan

Tytan dzieli wiele właściwości ze stalą, ale jest lżejszy, bardziej odporny na utlenianie i jest niewątpliwie trwalszy w czasie. Minusem jest to, że jest znacznie droższy w produkcji i wymaga wielu godzin pracy. Produkcja ramy rowerowej z tytanu wymaga specjalistycznych umiejętności. Jak również dzieje się to w przypadku stali i aluminium, tytan używany w ramach jest w formie "stopu", często składającego się z procentu aluminium i wanadu. Tytan nigdy nie stał się tak znany jak konkurencyjne materiały, mimo że pojawił się na scenie w tym samym czasie co aluminium i włókno węglowe, oba tańsze i łatwiejsze do obróbki. Niemniej jednak, tytan ma lepszy stosunek sztywności do wagi, co prowadzi do tego, że ma odporność na wstrząsy podobną do węgla i jest praktycznie niezniszczalny. Prawie wszyscy producenci ram tytanowych oferują dożywotnią gwarancję na wady produkcyjne. Aby krótko podsumować: Zalety: odporność, trwałość, odporność na utlenianie, jakość jazdy, waga. Wady: wysokie koszty, trudność w produkcji.