29.06.2023

von Edgar Huber

Hochwertiges Material für Fahrräder wurde bisher aus Karbon gefertigt. Karbon ist ein Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff und leicht im Vergleich zu anderen Materialien wie Stahl oder Aluminium. Zudem besitzt Karbon eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, was zu einer effizienten Kraftübertragung und damit zu einer besseren Beschleunigung und verbessertem Fahrverhalten führt. Karbonfasern können in fast jede gewünschte Form gebracht werden. Dadurch haben Fahrradhersteller eine große Designfreiheit.

Es gibt aber auch zahlreiche Nachteile von Karbon. Es ist ein teures Material. Die Herstellung von Karbonfasern und die Verarbeitung zu Fahrradrahmen erfordern spezialisierte Ausrüstung und Know-how, was zu höheren Produktionskosten führt. Dadurch sind Fahrräder mit Karbonteilen oft teurer als solche aus anderen Materialien. Karbonfasern können im Falle eines Unfalls oder bei unsachgemäßer Handhabung beschädigt werden. Die Herstellung von Karbonfasern erfordert den Einsatz von sehr viel Energie und bestimmten giftigen Chemikalien. Ein weiterer großer Nachteil ist, dass Karbon nicht recycelt werden kann. Meist wird es in Müllverbrennungsanlagen entsorgt.

Ein sehr gutes Material im Fahrradbau ist Titan, was für eine sehr hohe Festigkeit und Haltbarkeit bekannt ist. Es besitzt eine hohe Zugfestigkeit, die mit der von Stahl vergleichbar ist, aber bei einem viel geringeren Gewicht. Titan ist äußerst korrosionsbeständig, insbesondere im Vergleich zu anderen Metallen. Es bildet eine dünne, schützende Oxidschicht auf der Oberfläche, die das Material vor Rost und anderen Umwelteinflüssen schützt. Dadurch sind Teile aus Titan langlebig und können auch unter widrigen Witterungsbedingungen eingesetzt werden. Zudem besitzt Titan natürliche dämpfende Eigenschaften, die Vibrationen und Stöße absorbieren können. Es ist ein gut formbares Material, das es ermöglicht, komplexe und individuelle Formen zu schaffen.

Titan ist normalerweise im Vergleich zu anderen Materialien wie Aluminium oder Stahl teurer. Der höhere Preis resultiert aus den schwierigeren Verarbeitungs- und Herstellungstechniken.

Bremshebel können im 3D-Druckverfahren günstig und individualisiert hergestellt werden. Das gilt nicht nur für das Design. Auch die Hebelkräfte der Bremse können vom Hersteller auf den Fahrradfahrer angepasst werden.

Mit dem 3D-Druckverfahren von der Prototypenfertigung bis zur industriellen Serienproduktion | Foto: TRUMPF

TRUMPF und der Fahrradbremsenhersteller Trickstuff stellen erstmals Bremshebel aus Titan aus dem 3D-Drucker für Fahrräder Titan her.

“Da 3D-Drucker von TRUMPF auch für die Serienfertigung ausgelegt sind, kann die Fahrradindustrie auch große Stückzahlen mit ihnen fertigen. Dadurch lassen sich stark beanspruchbare Komponenten kostengünstig herstellen”, sagt Christian Lengwenat, Applikationsingenieur bei TRUMPF. “Mit 3D-Druckern können die Hersteller verschiedene Prototypen in einem Druckvorgang gleichzeitig fertigen. Das beschleunigt den für die Fahrradbranche wichtigen Prototyping-Prozess um ein Vielfaches”, führt Lengwenat weiter aus. Bislang werden die Prototypenteile vom Hersteller zumeist gefräst.