Rower stalowy czy aluminiowy? 8 różnic pomiędzy aluminiowym i stalowym rowerem.
Czym różni się rama stalowa od aluminiowej w rowerze, czyli dylemat każdego kto trafił na rowery ze znaczkiem misia i nie tylko. Wszak to w tej kolekcji od zawsze były obecne ramy ze stali chromowo molibdenowej 4130. I to nie jest tak, że Marin nagle zaczął używać stalowych ram, bo zrobiła się na nie moda. Marin zwyczajnie nigdy nie zaprzestał ich produkcji, bo zrozumiał, że część ich klientów to wyznawcy zasady „Steel is real”. Dlatego dziś postaram się Tobie przekazać wszystko co musisz wiedzieć o różnicach pomiędzy aluminium i stalą.
O tym czym się charakteryzuje stal chromowo-molibdenowa 4130 już jest jeden wpis na naszym blogu, który znajdziesz tutaj: Rowery ze stali chromowo-molibdenowej 4130. W skrócie mówiąc stal cr-mo „pracuje” zupełnie inaczej. Bardziej się poddaje i lekko się ugina podczas napotykania przeszkód. W szczególności gdy rower oparty jest o osie z otwartymi hakami kół, czyli system zacisków z szybkozamykaczami tzw. QR. Tu komfort czuć wyraźnie. W przypadku rowerów stalowych ze sztywnymi osiami kół ta „praca” jest znacznie mniej wyczuwalna.
FAKT 1
Jeśli masz do wyboru rower ze sztywnym widelcem aluminiowym lub stalowym (ale crmo 4130 – nie hi-ten) i zależy Ci na komforcie nadgarstków to bierz w ciemno stal. Jest to oczywiście niewielkim kosztem masy. Ale jednak kosmicznie przekłada się na Twój komfort.
FAKT 2
Ramę ze stali chromowo – molibdenowej 4130 po wypadku jesteś w stanie oddać do naprawy. Z powyginanym/połamanym odcinkiem aluminiowej ramy jest na to minimalne prawdopodobieństwo, że ktoś będzie w stanie to wykonać. Innymi słowy aluminium jest „jednorazowe”. Stąd taki hasztag #steelisreal i renesans tego materiału.
FAKT 3
Czy rower ze stalowej ramy jest cięższy od aluminiowej? Tak. Jeśli mamy do czynienia z klasyczną stalą chromowo-molibdenową 4130 lub najtańszą hi-ten. Wtedy zazwyczaj przy tej samej konfiguracji sprzętowej różnica potrafi wynosić nawet 2 kg. Przykładowo Marin DSX bazowy w rozmiarze M z pełnym osprzętem waży równe 12kg. Muirwoods skonfigurowany dosyć podobnie (ma o jeden bieg więcej na kasecie) waży 13,84kg.
Ile waży rower stalowy? To zależy z jakiej stali. Istnieją specjaliści, którzy obrali sobie za cel tworzenie wyłącznie lekkich i cienkich rurek stalowych do budowania rowerów. Najpopularniejszymi z nich są Columbus https://www.columbus1919.com/en/ i Reynolds https://www.reynoldstechnology.biz/ . Choć wiele tajwańskich hut również osiągnęła silną specjalizację w tym kierunku i część firm decyduje się na zamawianie od nich stali do seryjnej budowy ram m.in. Marin. W przypadku wspomnianej wielkiej dwójki każdy kto zleca budowę customowej ramy posiada wybór pomiędzy różnymi modelami rur, które charakteryzują się różną:
- Grubością przekrojów
- Sztywnością / giętkością
- Wagą / grubością ścianek w rurach
Co ciekawe to te rodzaje rurek „można ze sobą mieszać” do woli. Wszystko po to, by uzyskać taką konstrukcję, która będzie spełniać potrzeby odbiorcy końcowego. Zatem można pójść w wersję ramy stalowej super lekkiej, która nie będzie odbiegała masą od carbonu.
FAKT 4
Stal jest wytrzymalsza od aluminium? Nie do końca – ma od niego inną gęstość – przeczytasz poniżej. Wiele jednak zależy od tego jaki stop aluminium weźmiemy pod uwagę. Najpopularniejszym stopem stosowanym w branży rowerowej jest aluminium 6061. Są jednak jeszcze inne – bardzo wytrzymałe jak 7075. Ten stop stosuje się nawet w przemyśle zbrojeniowym. Jednak w branży rowerowej pojawia się on dosyć rzadko – czemu? Czytaj dalej
Charakterystyka aluminium 6061
Aluminium typu 6061 należy do klasy 6xxx obejmującej stopy, w których podstawowymi pierwiastkami są tzw. siluminy, czyli krzem występujący w parze z magnezem i innymi dodatkami. Dokładny skład procentowy tego stopu reguluje norma EN 573-1 i wygląda on tak:
- 0,80 – 1,20% magnezu,
- 0,40 – 0,80% krzemu,
- 0,15 – 0,40% miedzi,
- 0,04 – 0,35% chromu,
- ≤0,70% żelaza,
- ≤0,25% cynku,
- ≤0,15% manganu i tytanu,
Czy aluminium koroduje?
Co ciekawe zawartość miedzi typu 6061 sprawia, że jest on nieco podatny na korozję. Efekt ten jednak jest minimalny w porównaniu do ram ze stali chromowo – molibdenowej 4130, którą należy zabezpieczyć od środka.
Gęstość aluminium 6061
Gęstość stopu aluminium 6061 wynosi 2,7 g/cm3 (0,0975 funta/cal3). Co ciekawe stal crmo 4130 posiada aż 7,83 g/cm3 https://pl.wikipedia.org/wiki/Statyczna_pr%C3%B3ba_rozci%C4%85gania . Zatem aluminium 6061 ma mniej więcej tyle samo gęstości ile czyste aluminium. W branży rowerowej stop ten jest wzmacniany za pomocą procesu obróbki cieplnej i hydroformingu. Najczęstszym z procesów hartowań są 6061-T6 i 6061-T4
FAKT 5
Aluminium 6061 ma dobrą formowalność, co doskonale widać we wszystkich projektach ram osiągających wyjątkowe kształty. Jednocześnie hydroformowanie doskonale wpływa na wzmacnianie profilu rur, który poprzez kolejne krawędzie staje się w danym miejscu twardszym elementem. Więcej o procesach obecnych w Marinie przeczytasz tutaj https://www.marinbikes.com/pl/bikes/technology/mountain-frame-materials
Właściwości aluminium 6061:
- Nadaje się do kucia – poszukaj pozycji Forged Alloy w specyfikacji Marina. W tym procesie powstaje m.in. rocker zawieszenia Alpine Traila
- Poddaje się formowaniu. W branży rowerowej stosuje się hydroformowanie, czyli wtłaczanie do rury rozgrzanej mieszanki olejów i wody w celu uzyskania zaplanowanego wcześniej kształtu ramy. Rury powstające z użyciem takiej metody są bardzo trwałe, estetyczne i wykonane z bardzo dużą precyzją. Cały ten proces jest bardzo czasochłonny i wykonywany jest w jednym cyklu, czyli taka rurę poddaje się hydroformowaniu tylko raz.
- Aluminium 6061 można poddać zgniataniu – stąd ramy aluminiowe wyglądają inaczej niż stalowe.
- Aluminium 6061 jest bardzo plastyczne i może przyjąć dowolną formę i kształt. Jego granica plastyczności to 230-250 Mpa (Rp0,2) https://pl.wikipedia.org/wiki/Stopy_aluminium
- Wytrzymałość aluminium 6061 na rozciąganie to 280-300 Mpa (Paskali) https://www.jfkgroup.pl/wyroby-hutnicze/aluminium/aluminium-6061/ . W związku z tym stal crmo 4130 jest znacznie wytrzymalsza ponieważ posiada aż 560 Mpa (Paskali) https://pl.wikipedia.org/wiki/Cro-mo_4130 Stąd też ta powszechna opinia, że „aluminiowa rama rowerowa jest jednorazowa” i po wypadku już nic z nią nie zrobisz, a stalowy rower „pojedzie dalej”.
Rurki aluminiowe można poddawać cieniowaniu (butted/gauge), czyli frezowaniu od wewnątrz. W ten sposób stają się one lżejsze. Co ciekawe cieniowanie w przeciwieństwie do hydroformowania można wykonywać kilkukrotnie na jednej rurce. W zależności od tego jakie obciążenia zachodzą na danym odcinku ramy, dokonuje się procesu skrawania naddatku metalu dwa lub trzy razy. Skoro na środkową część rury oddziałują zupełnie inne (mniejsze) siły i dźwignie to można tam zastosować trzykrotne cieniowanie. Natomiast w okolicy węzła suportu czy połączenia górnej rury z podsiodłową i tylnym trójkątem potrzebna jest inna wytrzymałość i grubość ścianek poddawanych spawaniu. Dlatego w tym miejscu dokonuje się dwukrotnego cieniowania. Warto dodać, że rurki stalowe również się cieniuje. Jednak z kronikarskiego obowiązku warto było o tym tutaj napisać, bo całość rozwinęła się do poziomu skróconego opisu technologii powstawania ram rowerowych.
FAKT 6
Aluminium 7075 jest wytrzymalsze od 6061.
Stop aluminium 7075 jest częścią serii 7xxx, w którym cynk (Zn) jest używany jako podstawowy pierwiastek stopowy. Towarzyszą mu często również inne pierwiastki pomocnicze. Jego nominalny rozkład chemiczny to:
- 90,0% Al (glin)
- 5,6% Zn (cynk)
- 2,5% Mg (magnez)
- 0,23% Cr (chrom)
- 1,6% Cu (miedź)
Źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/7075_aluminium_alloy .
Ponieważ stop 7075 posiada >1% Cu (miedzi), jest bardziej podatny na działanie środowiska żrącego i nie ma wysokiej odporności na korozję. Jest to największa jego wada, gdyż jednocześnie wysoka zawartość miedzi sprawia, że ten stop jest wyjątkowo wytrzymały. Gęstość aluminium 7075 jest nieco większa niż aluminium 6061 i wynosi 2,81 g / cm3 (0,102 funta / cal3). Można ją jednocześnie wzmocnić za pomocą procesu obróbki cieplnej. Stop ten jest jednym z najmocniejszych dostępnych rodzajów aluminium na rynku. Jednak jest bardzo trudny do formowania i spawania. Jednocześnie łatwiej ulega degradacji pod wpływem korozji. Te wady są odpowiedzią dlaczego jest tak mało ram rowerowych wykonanych z aluminium 7075.
FAKT 7
Rower ze stali chromowo-moibdenowej 4130 to idealny sprzęt na wyprawy. Takim przykładem w kolekcji Marina są Four Corners https://www.marinbikes.com/pl/bikes/2023-four-corners oraz Pine Mountain https://www.marinbikes.com/pl/bikes/family/pine-mountain . Liczni kolarze z Polski docenili już te konstrukcję, a Four Corners od 4 lat sprzedawany jest w Polsce w większej ilości niż w całych Stanach Zjednoczonych (mateczniku Marina). Czyżby Polacy tak pokochali podróżowanie z wieloma bagażami? Nie do końca – bardziej wiedzą o niezawodności i ponadczasowej wygodzie tej konstrukcji.
Rower stalowy jest również idealny dla cięższej osoby. W zasadzie powyższe cyfry to potwierdzają. Jeśli jednak szukamy sprzętu dla osoby o wadze przekraczającej 120 kg to warto zacząć od Pine Mountaina w wersji 2 https://www.marinbikes.com/pl/bikes/2023-pine-mountain-2 , który oba koła ma na sztywnych osiach – tulejach wkręcanych w ramę. Aluminium choćby nie wiem jak mocne może tego nie wytrzymać.
FAKT 8
Po czym poznać, że rower jest z aluminium? Możesz spojrzeć na profile rur. Stalowa rama ma okrągłe rurki. Aluminiowe mają liczne przetłoczenia. Jednocześnie stalowe ramy posiadają bardzo cienkie i smukłe spawy. Wybitni rzemieślnicy budowania ram z aluminium stosują luty, które po zeszlifowaniu i zamalowaniu są kompletnie niewidoczne.
Ponadto dźwięk jaki wydobywa się ze stalowej ramy po pstryknięciu w nią palcem jest nie do podrobienia. Aluminium wydaje głuche dudnienie, gdy stal dźwięczy i wibracje rozchodzą się po całej ramie.
