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Aluminium ist ein Metall, das für viele Fahrradteile eingesetzt wird. Es ist leicht und rostet nicht. Bei gleichem Gewicht ist es nicht so | Aluminium ist ein Metall, das für viele Fahrradteile eingesetzt wird. Es ist leicht und rostet nicht. Bei gleichem Gewicht ist es nicht so steif und fest wie Stahl aber bei gleichem Volumen hat es ungefähr nur 1/3 des Gewichts von Stahl. Aluminium ist eines der aktuell am meisten eingesetzten Materialen für Rahmen. | ||
Bei allen qualitativ hochwertigeren Fahrrädern werden Kurbeln, Kettenblätter, Felgen, Lenker, Vorbauten, Bremsen- und Schaltwerkteile aus Aluminium gefertigt. | Bei allen qualitativ hochwertigeren Fahrrädern werden Kurbeln, Kettenblätter, Felgen, Lenker, Vorbauten, Bremsen- und Schaltwerkteile aus Aluminium gefertigt. Aluminium aufgrund seiner geringen Festigkeit ist nicht für Speichen, Kabel oder unter hohen Druck stehenden Gewinde geeignet. | ||
Aluminium ist nicht für Speichen, Kabel oder unter hohen Druck stehenden Gewinde geeignet. | |||
Verschiedene Aluminiumlegierungen und -aufbereitungen werden mit einem numerischen Code versehen - dies wird genauer im Artikel [[Aluminium/Details]] erklärt. | |||
Verschiedene Aluminiumlegierungen und -aufbereitungen werden mit einem numerischen Code versehen - dies wird genauer im Artikel [[ | |||
Dieser Code gibt Auskunft darüber, welches andere Metall mit Aluminium gemischt wurde. Reines Aluminium ist nicht besonders fest. Wenn man Silizium, Magnesium, Zink, Kupfer oder anderes hinzufügt, wird das Ergebnis wesentlich härter. | Dieser Code gibt Auskunft darüber, welches andere Metall mit Aluminium gemischt wurde. Reines Aluminium ist nicht besonders fest. Wenn man Silizium, Magnesium, Zink, Kupfer oder anderes hinzufügt, wird das Ergebnis wesentlich härter. | ||
Die erste Ziffer teilt mit, zu welcher ''Familie'' die Legierung gehört: | Die erste Ziffer teilt mit, zu welcher ''Familie'' die Legierung gehört (nach DIN EN 573-3 und 573-3): | ||
# 1xxx Industrielles Aluminium (mehr als 99% Al) | # 1xxx Industrielles Aluminium (mehr als 99% Al) | ||
# 2xxx Kupfer | # 2xxx Kupfer | ||
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# 8xxx Andere | # 8xxx Andere | ||
Die 3 nächsten Ziffern können in einer Tabelle nachgeschaut werden und geben Auskunft über die Menge und wie gut das Ergebnis ist. Dabei gibt die Zahl keine Auskunft über die eigentliche Menge der Inhaltsstoffe, die benutzt werden. Das ist anders als bei Stahl, wo die Zahlen Auskunft über den Carbonanteil geben (1020, 4130 oder 4340). | Die 3 nächsten Ziffern können in einer Tabelle nachgeschaut werden und geben Auskunft über die Menge und wie gut das Ergebnis ist. Dabei gibt die Zahl keine Auskunft über die eigentliche Menge der Inhaltsstoffe, die benutzt werden. Das ist anders als bei Stahl, wo die Zahlen Auskunft über den Carbonanteil geben (1020, 4130 oder 4340(ASTM Norm)). | ||
Falls dem Code noch eine Folge wie | Falls dem Code noch eine Folge wie -T6 folgt, wird damit über die Wärmebehandlung Rechenschaft abgelegt. Die richtige Durchführung der Wärmebehandlung ist entscheidend für die Festigkeit des Rahmens. Bei den meisten Aluminiumrahmen wird dieser Prozess nach dem Schweißen des Rahmens erneut durchgeführt, da die Hitze des Schweißens das Material schwächt. Wärmebehandlung läuft normalerweise wie folgt ab: Zuerst wird der Rahmen nahe an den Schmelzpunkt erhitzt (480-540 Grad Celsius, Schmelzpunkt liegt bei rund 600 Grad Celsius), die Hitze wird eine halbe bis zwei Stunden lang beibehalten, dann wird der Rahmen blitzartig abgekühlt (z.B. in Wasser getaucht). Dierser Vorgang würd als Lösungsglühen bezeichnet. Dann wird der Rahmen nochmal zwischen 125°C und 175°C 4-70 Stunden lang ausgelagert. | ||
;Schlüssel für die Wärmebehandlung | ;Schlüssel für die Wärmebehandlung (nach DIN EN 515) | ||
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Die unterschiedlichen [[Legierung]]en unterscheiden sich in Ihrer | Die unterschiedlichen [[Legierung]]en unterscheiden sich in Ihrer Zugfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schweißeignung, Biegsamkeit und Verarbeitbarkeit. Die Dichte der Legierungen unterscheidet sich dabei höchstens um fünf Prozent. Dabei bleibt die Steifigkeit unverändert. | ||
Jede der Aluminiumlegierungen hat ihre Vor- und Nachteile. Ob eine Eigenschaft gut oder schlecht ist, ist von Anwendungsfall zu Anwendungsfall unterschiedlich. Einige sehr harte Legierungen können nicht geschweißt werden und sind somit nicht für den Rahmenbau geeignet dafür sind sie perfekt für Kettenblätter geeignet. Manche sind nicht so hart aber dafür flexibler und brechen nicht so leicht. Eine Legierung mag teurer in der Herstellung sein, dafür ist der Wärmebehandlungsprozess günstiger. Beim Zusammenschrauben oder Kleben kann man die Legierungen mischen. Beim Schweißen | Jede der Aluminiumlegierungen hat ihre Vor- und Nachteile. Ob eine Eigenschaft gut oder schlecht ist, ist von Anwendungsfall zu Anwendungsfall unterschiedlich. Einige sehr harte Legierungen können nicht geschweißt werden und sind somit nicht für den Rahmenbau geeignet dafür sind sie perfekt für Kettenblätter geeignet. Manche sind nicht so hart aber dafür flexibler und brechen nicht so leicht. Eine Legierung mag teurer in der Herstellung sein, dafür ist der Wärmebehandlungsprozess günstiger. Beim Zusammenschrauben oder Kleben kann man die Legierungen mischen. Beim Schweißen ist das nicht immer möglich. Doch kann man in der Wärmebehandlung ähnliche Legierung durch die wahl eines geeigneten Schweißzusatzwerkstoffes verschweißen. Und die beim Schweißen entstandenen Festigkeitseinbußen duchrch anschließende erneute Wärmebehandlung wieder herstellen. | ||
Es ist die Aufgabe des Konstruktoers die richtige Legierung auszuwählen. Wenn richtig gewählt wurde, kann auch ein nicht sonderlich exotisches Material perfekt sein. Bei falscher Wahl kann auch eine besondere exotische Legierung brechen. | |||
==Siehe auch== | ==Siehe auch== | ||
*[[Rahmenmaterialien für den Tourenradfahrer]] | *[[Rahmenmaterialien für den Tourenradfahrer]] | ||
*[[Schmieden, Gießen und CNC-Fräsen] | |||
*[[Aluminium/Details]] | |||
*[http://www.greatoutdoors.com/velonews/tech/archive/metallurgy/aluminum.htm Aluminum von Scott Nicol auf der Velo-News Tech Site (englisch)] | *[http://www.greatoutdoors.com/velonews/tech/archive/metallurgy/aluminum.htm Aluminum von Scott Nicol auf der Velo-News Tech Site (englisch)] | ||