Zu den Hauptmaterialien für die Herstellung von Fahrradrahmen gehören: Stahl, Aluminiumlegierung, Titanlegierung, Magnesiumlegierung, Scandiumlegierung, Kohlefaser usw. Im Allgemeinen bestehen die auf dem Markt erhältlichen Rahmen aus Stahl, Aluminiumlegierung, Titanlegierung und Kohlefaser. Scandiumlegierungen und Magnesiumlegierungen sind relativ neue und weniger verbreitete Materialien.
Um die Eigenschaften dieser Materialien zu verstehen, ist es notwendig, einige grundlegende Konzepte und Parameter zu kennen:
1. Stärke. Stellen Sie sich ein Gewicht vor, das am anderen Ende einer Metallstange hängt und schwer genug ist, um eine dauerhafte Verformung zu verursachen. Das heißt, wenn das Gewicht entfernt wird, bleibt der Metallstab gebogen und kann nicht vollständig in seine ursprüngliche Form zurückkehren; dies nennt man Ertrag. Die zum Erreichen einer Fließgrenze erforderliche Kraft variiert je nach Material; das nennt man Stärke. Die Festigkeit hängt mit der Haltbarkeit des Rahmens zusammen, nicht jedoch mit der Fahrqualität. Die Festigkeit wird durch die Streckgrenze des Materials bestimmt. Die Streckgrenze wird maßgeblich von der Qualität des Rahmenrohrs, dem Wärmebehandlungsprozess und der Legierungszusammensetzung (bei einigen Marken) beeinflusst.
2. Steifheit (oder Starrheit) kann wie folgt beschrieben werden: Stellen Sie sich einen Metallstab vor, dessen eines Ende an einer Klemme befestigt ist. Auf das andere Ende wird ein Gewicht aufgebracht, wodurch sich die Stange vorübergehend verbiegt. Wenn das Gewicht entfernt wird, nimmt die Stange sofort wieder ihre ursprüngliche Form an. Das gleiche Gewicht, das auf verschiedene Materialien angewendet wird, führt zu unterschiedlichen Biegegraden. das ist Steifheit. Die Steifigkeit beeinflusst die Fahrqualität eines Fahrradrahmens, da der Rahmen beim normalen Fahren am anfälligsten für Verformungen ist. Die Steifigkeit wird durch den Elastizitätsmodul des Materials bestimmt. Wichtig ist, dass der Elastizitätsmodul unabhängig von der Qualität des Metalls und der Zusammensetzung seiner Legierungen ist. Beispielsweise haben alle Stahlsorten im Wesentlichen den gleichen Elastizitätsmodul.
