Wybór ramy rowerowej: carbon, stal czy aluminium? Prawda o materiałach używanych w rowerowych ramach
Dziś porozmawiamy o jednym z najważniejszych elementów roweru – ramie. Gdy szukamy idealnej ramy, mamy do wyboru głównie carbon, stal i aluminium. Ale czy wszystko, co słyszeliśmy o tych materiałach, jest prawdą? Przygotowałem dla Was przegląd najważniejszych faktów, które warto znać przed podjęciem decyzji. Obalam też 5 najczęściej powtarzanych mitów na temat tych materiałów. Czytaj dalej, aby poznać prawdziwą naturę tych materiałów!
Ramy carbonowe to lekkość, wytrzymałość i kilka „ale”. To prawda, że włókna carbonowe oferują doskonałe lekkie rozwiązania o większej wytrzymałości na rozciąganie wzdłużne. Jednak trzeba pamiętać, że po poważniejszych wypadkach, nawet jeśli rama wydaje się nienaruszona, może istnieć ryzyko mikropęknięć lub uszkodzeń strukturalnych. Dlatego po takim incydencie konieczne jest dokładne sprawdzenie roweru pod kątem ewentualnych uszkodzeń.
Ramy stalowe – niezniszczalne, ale z pewnymi ograniczeniami. Jest to fakt, że stalowa rama jest najwytrzymalsza spośród tych trzech materiałów. Jednak warto zrozumieć, że stal nie jest niezniszczalna. W przypadku prostych ram chromowo-molibdenowych 4130, istnieje pewna różnica wagowa w porównaniu do ram aluminiowych o podobnych parametrach. Niemniej jednak, stalowe ramy oferują unikalne możliwości formowania i cieniowania, a także charakterystyczny wygląd.
Ramy aluminiowe – lekkość i popularność. Aluminium cieszy się dużą popularnością w rowerowym świecie, przede wszystkim ze względu na swoją lekkość. W szczególności w średniej półce cenowej, aluminium wyprzedza stal pod względem masy. Jednak warto zauważyć, że aluminium w stopie 6061 ma inne właściwości niż te zastosowane w lotnictwie czy zbrojeniach. Aluminium może być formowane w rozbudowane kształty i łatwo poddaje się obróbce. Jednak nie oferuje takiej wytrzymałości jak stal czy włókna carbonowe.
#1 MIT – tylko stal dobrze tłumi drgania
Stal najlepiej pochłania drgania, ale nie dotyczy to wszystkich rodzajów stali. Tańsze rurki hi-ten nie posiadają tych właściwości i są cięższe oraz mniej wydajne. Wciąż na rynku można znaleźć rowery wykonane z tego materiału. Dlatego nie można oceniać książki po okładce. Warto zaznaczyć, że stal chromowo-molibdenowa dobrze pochłania wstrząsy, ale nie zawsze. Jeśli rower ma sztywne osie kół, to nie będzie to miało dużej różnicy. Paradoksalnie, rower dobrą z aluminiową ramą i widelcem z carbonu, ale z otwartymi hakami kół (np. Fairfax 3), może lepiej pochłaniać drgania niż stalowy Nicasio 2. Dlaczego tak się dzieje? Sztywna oś to tuleja wkręcona w ramę/widelec. Otwarte haki w ramie przyjmują szpilkę z QR – szybkozamykaczem, na której koło pracuje.
Czasami producenci, tak jak Marin, stosują różne patenty, które zwiększają zdolność do pochłaniania drgań, ale to zależy od indywidualnych rozwiązań inżyniera. Na przykład, w modelu Four Corners zastosowano system IS, w którym tylny zacisk hamulca jest zamocowany na dodatkowej poprzeczce. Dzięki temu drgania powstające podczas hamowania rezonują na tym krótkim odcinku. Gdyby zastosowano w nim system flat mount i sztywne osie, jak w pozostałych dwóch rowerach, drgania te byłyby bardziej wyczuwalne.
Warto również zauważyć, że w przypadku ram carbonowych wiele zależy od sposobu ułożenia włókien carbonu. Na przykład, w modelu Headlands tylne widełki (seat stay) są elastyczne i lekko się uginają podczas jazdy. Czy stal lepiej tłumi drgania? TO ZALEŻY! Z pewnością robi to lepiej od aluminium, o czym będzie mowa później.
#2 MIT: stal każdy ci pospawa
Stwierdzenie, że stal chromowo-molibdenowa jest najlepszym materiałem do budowy roweru wyprawowego, ponieważ można go łatwo spawać nawet w małej wsi, to mitologia. Zarówno spawanie stali, jak i aluminium, wymaga zaawansowanego sprzętu i wiedzy technicznej. Oczywiście, jeśli mówimy o ramach z tańszej stali hi-ten, to tak, możliwe jest wykonanie prostych napraw spawarką. Jednak nie rozmawiamy tutaj o tego typu rurkach. Jeśli osoba niezorientowana spróbuje spawać cienkie ścianki rur chromowo-molibdenowych, prawdopodobnie przepali je na wylot i pozostawi tzw. „smarki”.
Dodatkowo, konieczne jest odpowiednie usunięcie lakieru z ramy przed spawaniem. Niektórzy w internecie wspominają również o lutowaniu jako alternatywnym rozwiązaniu. Jednak nie jest to tak proste jak lutowanie kabli za pomocą zwykłej cyny. Lutowanie ram wykonanych z tego rodzaju materiału odbywa się za pomocą mosiądzu. Ile znasz wiele osób, które mają umiejętności i sprzęt do lutowania mosiądzem? Prawdopodobnie tak samo mało, jak tych, którzy potrafią spawać ramy chromowo-molibdenowe. Szansa na znalezienie takiej osoby na głębokich wsiach jest mniejsza niż wygrana w loterii.
#3 MIT: ramy carbonowe nie nadają się do naprawy
Twierdzenie, że nie można naprawić większych uszkodzeń w carbonowych ramach, jest nietrafione. W rzeczywistości jest możliwe naprawienie takich uszkodzeń, a nawet łatwiejsze niż naprawa wgnieceń w aluminiowych ramach lub pękniętych rurach. Istnieje wielu wyspecjalizowanych profesjonalistów, którzy zajmują się naprawą i klejeniem ram z carbonu, udzielając gwarancji na swoją pracę. Natomiast w przypadku aluminium istnieje problem z naprawą uszkodzonych rurek, ponieważ aby skutecznie je naprawić, konieczne jest posiadanie drugiej identycznie wyciętej i wyprofilowanej rurki.
Z aluminium zaś sprawa wygląda tak, że jeśli masz „wgniotkę w ramie” np. po uderzeniu w kamień, a rama nadal jest prosta to możesz ją dalej jeździć. Natomiast gdy aluminiowa rama w wypadku stałą się dwuśladem to jej miejsce jest już tylko na skupie złomu. Jeśli chodzi o stal, istnieje pozytywny aspekt jej posiadania, że można ją poddać prostowaniu, co często daje dobre rezultaty.
#4 MIT: Stalowe rowery będą zawsze najcięższe
Teoria, że stal zawsze jest ciężka, jest nonsensowna. Istnieją manufaktury rowerowe, które budują rowery na zamówienie, korzystając z lekkich rurek od producentów takich jak Columbus czy Reynolds. Ci producenci dobierają konkretne rurki pod danego zawodnika i są w stanie skonstruować stalowe ramy, które są lżejsze od aluminium. Oczywiście, istnieje pewna różnica w masie między prostymi ramami chromowo-molibdenowymi 4130 a aluminiowymi konstrukcjami o podobnych parametrach, wynosząca około 400-500 gramów. Jednak tę różnicę można łatwo zniwelować. Jeśli nie wiesz jak, możesz zapytać w komentarzu, chętnie podpowiemy.
W przypadku rowerów w średniej półce cenowej, aluminium wyprzedza stal ze względu na swoją masę, ale również formę, która bardzo podoba się wielu osobom. Należy zaznaczyć, że mówimy tutaj o aluminium ze stopu 6061, które ma inne właściwości niż stopy lotnicze i zbrojeniowe z 7 na początku. Aluminium ze stopu 6061 można poddawać intensywnemu formowaniu, tworzyć z niego różnorodne kształty, łatwo je cieniować, kuć i giąć. Nie da się jednak tego zrobić ze stalą i aluminium serii 7020 i 7075. Dodatkowo, aluminium 7075 ma tendencję do korozji z powodu zawartości miedzi (ok. 1,6%). Na blogu znajduje się długi wpis, który wyjaśnia te różnice: Rower stalowy czy aluminiowy? 8 różnic pomiędzy aluminiowym i stalowym rowerem.
Stal to proste, okrągłe i delikatne rurki, które można lekko formować i ewentualnie cieniować od środka. Natomiast aluminium, dzięki technologii hydroformingu, nabiera jeszcze większej wytrzymałości na zginanie i zagięcia.
Jednak najbardziej zaawansowane kształty można osiągnąć w rowerach z włókna węglowego. Fantazja jest jedynym ograniczeniem projektanta, ponieważ można dosłownie stworzyć cokolwiek z carbonu. Jednak forma do tworzenia i wypalania ram carbonowych jest drogim procesem. Również ważne jest precyzyjne ułożenie i rozmieszczenie włókien carbonowych, aby rama była odpowiednio wytrzymała. Niektóre ramy carbonowe są tworzone w technologii monocoque, co oznacza, że są przygotowywane jako jedna całość. W przeciwieństwie do aluminiowych i stalowych ram, nie ma tu odlewanych i spawanych elementów, takich jak osie kół, suport czy główka ramy.
Dlatego właśnie ramy carbonowe są droższe, ponieważ każda z nich jest wykonana ręcznie, a nie maszynowo przez roboty. Dodatkowo, technologia układania włókien carbonowych nie jest prosta, szczególnie w przypadku ram z dopiskiem Unidirectional. To oznacza, że włókna są ułożone w jednym kierunku, jedno na drugim, co powoduje, że ich ilość jest mniejsza. Dzięki temu rama staje się bardziej sztywna i lekka.
Włókna węglowe jednokierunkowe charakteryzują się kilkoma istotnymi właściwościami.
- Po pierwsze, są one lekkie i wyjątkowo wytrzymałe na rozciąganie wzdłużne. Im bardziej równomierne jest rozmieszczenie włókien, tym uzyskiwana jest większa wytrzymałość. Dodanie kolejnej warstwy włókien jednokierunkowych podwaja wytrzymałość w danym kierunku w porównaniu z ramą, w której włókna biegną w różnych kierunkach.
- Carbonowe ramy są również dość sztywne, co oznacza, że są trudne do odkształcenia. Jednak to może stanowić zarówno zaletę, jak i wadę, ponieważ przy wysokich przeciążeniach istnieje ryzyko ich pęknięcia. Skomplikowane wzorce zginania włókien węglowych, gdy się splatają i pokrywają, mogą wpływać na wytrzymałość w porównaniu do odcinków, w których włókna biegną prosto. Projektowanie i produkcja ram węglowych są zatem procesami wymagającymi dużego nakładu czasu i precyzyjnej kontroli jakości. A to podnosi znacznie koszt ich produkcji.
- Włókna węglowe jednokierunkowe nie są łatwe do układania obok siebie. Po nałożeniu na złożone powierzchnie mogą tworzyć szczeliny, zmarszczki lub fałdy. Jednak zastosowanie odpowiedniej żywicy może poprawić ich układalność. Możliwość kreatywnego układania wielu warstw jednokierunkowych włókien w różnych kierunkach pozwala osiągnąć maksymalną wytrzymałość bez utraty sztywności i lekkości.
- Należy pamiętać, że ramy rowerowe z włókien carbonowych nie powinny być ściskane. Dlatego ważne jest odpowiednie dokręcanie śrub z użyciem klucza dynamometrycznego. Jeśli planujesz przewozić dziecko na foteliku, należy zrezygnować z carbonowej ramy. Producent zazwyczaj sugeruje, aby obciążenie bagażem na takiej ramie nie przekraczało 15 kg. A jeśli przyjdzie Ci przewozić taki rower na bagażniku samochodowym zastosuj najlepiej dedykowany adapter do takich ram – dostępny w sklepach z bagażnikami samochodowymi
- Włókna carbonowe są również wrażliwe na kontakt z chemikaliami i wysokimi temperaturami. Wysokie temperatury, zwłaszcza ta generowana przez słońce na balkonach w strefie zwrotnikowej, może być szkodliwa dla carbonowych ram. Podobnie silne chemikalia, takie jak removery do usuwania lakieru, mogą powodować uszkodzenia carbonowej ramy. Należy również pamiętać, że zmiana malowania ramy wiąże się z delikatnym szlifowaniem lakieru, które nie ingeruje w struktury carbonu. Natomiast użycie agresywnych chemikaliów możne narazić włókna carbonowe na znaczne uszkodzenia.
- Należy mieć świadomość, że włókna carbonowe mają swoje ograniczenia i wymagają odpowiedniej pielęgnacji i użytkowania. Do tego należy zawsze stosować dedykowane pasty do carbonu, by uniknąć jego ruchów np. na połączeniu rury podsiodłowej i ramy. Właściciel roweru z ramą carbonową powinien przestrzegać zaleceń producenta dotyczących obciążenia, konserwacji i przechowywania. Jednym z nich jest wyposażenie się w klucz dynamometryczny, którym powinny być dokręcane wszystkie śruby mające bezpośredni kontakt z carbonem. W ten sposób można cieszyć się korzyściami wynikającymi z wykorzystania tej zaawansowanej technologii, jednocześnie zachowując jej trwałość i wydajność.
#5 MIT Carbon jest zawsze najlżejszy
Nie zawsze carbonowa rama jest lżejsza od ramy aluminiowej lub stalowej. Istnieją różne czynniki, które mogą wpływać na masę ramy, niezależnie od jej materiału. Dlaczego? Bo carbon carbonowi nie jest równy.
W przypadku aluminiowych ram, jeśli są one wykonane z mocno wycieniowanych rurek, mogą być porównywalne pod względem wagi z ramami carbonowymi. Z kolei w przypadku ram carbonowych, które nie zostały wykonane z zastosowaniem technologii monocoq i undirectional, mogła zostać zastosowana znacznie większa ilości włókien węglowych. Automatycznie zwiększa to jej masę do porównywalnego poziomu z ramami innych materiałów.
Oznacza to, że nie można jednoznacznie stwierdzić, że rama carbonowa zawsze będzie lżejsza od ramy aluminiowej lub stalowej. Ważne jest również uwzględnienie innych czynników, takich jak konstrukcja ramy, sposób jej wykonania i zastosowane technologie, które mogą mieć wpływ na jej wagę.
W przypadku wyboru ramy rowerowej, należy wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak preferencje dotyczące wagi, wytrzymałości, sztywności i estetyki. Ostateczny wybór powinien być dokonywany na podstawie indywidualnych potrzeb i oczekiwań.
Warto też uwzględnić kilka kluczowych faktów dotyczących tych budulców:
#1 FAKT Carbon łatwo pęka w wypadkach
Ramy carbonowe są podatne na pęknięcia po poważniejszych wypadkach. Nawet jeśli na pierwszy rzut oka wydają się nienaruszone, może istnieć mikropęknięcie lub uszkodzenie strukturalne. Dlatego po takim zdarzeniu zaleca się dokładne sprawdzenie roweru, zwłaszcza po umyciu, w poszukiwaniu wszelkich oznak pęknięć, ubytków na powierzchni. Jeśli takie uszkodzenia zostaną zauważone, ważne jest skonsultowanie się z serwisem rowerowym lub zlecenie ekspertyzy, aby uniknąć ryzyka korzystania z uszkodzonej ramy. Może wiązać się to z utratą zdrowia a nawet życia.
#2 FAKT Stal jest najwytrzymalsza
Stal jest najwytrzymalszym z tych trzech materiałów budulcowych. Jest to fakt potwierdzony. Jednak ważne jest zrozumienie, że stal nie jest niezniszczalna. W szczególności warto zapoznać się z wpisem poświęconym właściwościom stali chromowo-molibdenowej o symbolu 4130.
#3 FAKT Długość gwarancji
W przypadku rowerów marki Marin, wszystkie sztywne ramy ze stali i aluminium objęte są dożywotnią gwarancją. Natomiast ramy carbonowe posiadają gwarancję na okres 5 lat. Jest to istotna informacja dotycząca długości gwarancji oferowanej przez producenta dla poszczególnych rodzajów ram.
Jak widzisz, każdy z tych materiałów ma swoje zalety i ograniczenia. Ramy carbonowe są lekkie i wytrzymałe, ale po poważniejszych wypadkach mogą być narażone na ukryte uszkodzenia. Ramy stalowe są niezwykle wytrzymałe, ale nie są niezniszczalne i mogą być cięższe od aluminiowych odpowiedników. Natomiast ramy aluminiowe są popularne ze względu na swoją lekkość, ale nie oferują takiej wytrzymałości jak stal czy carbon.
Niezależnie od materiału, ważne jest również dobranie odpowiedniej ramy do naszych potrzeb i stylu jazdy. Każdy rowerzysta ma inne preferencje i oczekiwania, dlatego warto skonsultować się z ekspertami w sklepie rowerowym, którzy pomogą nam dobrać odpowiednią ramę.
Warto również pamiętać, że tylko renomowani producenci oferują dożywotnie gwarancje na swoje ramy. To daje nam pewność, że nasz rower zostanie objęty ochroną w przypadku ewentualnych problemów z ramą.
Podsumowując, wybór materiału ramy rowerowej zależy od naszych preferencji, stylu jazdy oraz budżetu. Każdy z tych materiałów ma swoje unikalne cechy i oferuje różne kompromisy. Warto zwrócić uwagę na jakość wykonania ramy, jej wytrzymałość i odpowiednie dopasowanie do naszych potrzeb. Pamiętajmy także o regularnej konserwacji i dbaniu o nasz rower, niezależnie od materiału z jakiego została wykonana rama.
Mam nadzieję, że ten artykuł pomógł Ci zrozumieć różnice między ramami carbonowymi, stalowymi i aluminiowymi. Wybierz mądrze i ciesz się wyjątkowymi przejażdżkami na swoim idealnym rowerze!
