eigener Downhillrahmen physikalische Frage an Schweißer-experten

[Doktor Oscar]

Hallo

Ich bin kurz davor, meinen eigenen Downhillrahmen zu schweißen und an der "Industrie" vorbeizuziehen.
Was mach bei der Industrie, seit dem ich die "Stiffness"(Steifigkeit) von meines Vaters "erstes Stahlrahmenfahrrad" kennengelernt habe...
Warum nutzt die Industrie für Downhillräder nicht ganz einfach Stahl?
weniger Stahl, gleich mehr, als viel Aluminium.........
mein Downhillrad wiegt ~21Kg...
mein Freerider ~18Kg
Mir ist halt die Steifigkeit aufgefallen, wo das Uralt-Stahlfahrrad eine viel stärke Steifigkeit aufweist, als alle Aluminium Räder...
selbst das eBike meiner Mutter
(Radfahrer Familie)

Naja ich habe schon eine wirklich zu krasse Konstruktion im Kopf, wo ich es kaum abwarten kann, bis das Schweißgerät der deutschen Supermarktkette ankommt, endlich in die Tat umzusetzen.

Frage wäre halt, wenn ich Teile von alten Downhillrädern (Aluminium) an meine Konstruktion anschweißen möchte (Stahl)
(ich glaube nicht, dass ich solche Teile in Stahl oder anderweitig bekommen kann[gebraucht])
Welche Schweißnaht, wäre wirklich der Optimalfall oder der wirtschaftliche Optimalfall?
Fülldraht Schweißgerät von dem deutschen Supermarkt.

Also ich werde den Rahmen, wenn fertig Benchmarken.
Ich hab jedoch jetzt schon im Gefühl, dass er an den Alu-Drecksdingern vorbeizieht.

Jedes Blödsinn Feedback wird gemeldet
(leider hier auf Computerbase zu krass vorhanden)
Bitte nur expertisiertes Feedback.(Wer keine Ahnung hat, soll Dieter Nuhr schauen[ich war auf der gleichen Schule])

Die Rahmenkonstruktion verrate ich nicht.

OK?

 

[Lachgummi8]

Anderes Framekit verwenden?

 

[abcddcba]

Warum nutzt die Industrie für Downhillräder nicht ganz einfach Stahl?

Vor- und Nachteile von Werkstoffen wie Alu, Stahl und Carbon kennt die Industrie sicherlich, die Wirtschaftlichkeit vermutlich auch. Meinst du nicht?

Naja ich habe schon eine wirklich zu krasse Konstruktion im Kopf,

ok ..., dann kannst du das ja danach vermarkten, wenn das so "krass" ist. Die Ingenieure wuerden sich sicherlich freuen Input von dir zu bekommen, wenn dein Konzept so super ist

Also ich werde den Rahmen, wenn fertig Benchmarken.
Ich hab jedoch jetzt schon im Gefühl, dass er an den Alu-Drecksdingern vorbeizieht.

Wie sieht so ein Benchmark aus? Hast du Test-Labore wie die Industrie? Am Ende muessten dann ja objektive Zahlen rauskommen.

Jedes Blödsinn Feedback wird gemeldet
(leider hier auf Computerbase zu krass vorhanden)

Mein einziges konstruktives Feedback, ein anderes Unterforum waere evtl. besser um die richtigen Leute zu erwischen? Es gibt ein Unterforum fuer Fahrrad oder im Zweifel wenigstens eins fuer Handwerk wenn es dir nur am das Schweissen geht. Sicherlich besser als " Bildung, Beruf und Zukunftspläne" -
https://www.computerbase.de/forum/threads/fahrradkauf-beratung-zubehoer-usw.274478/
https://www.computerbase.de/forum/threads/handwerker-forum.1349653/

 

[Skysnake]

Also ganz ab von deiner Mega Idee scheinst du keine Erfahrung mit dem Schweißen zu haben.

Schweißen ist kein Hexenwerk, aber man braucht Übung. Ob ich mich da an ein Fahrrad wagen würde, bei dem der Bruch der Schweißnaht auch im normalen Straßenverkehr tödlich enden kann wagen würde muss jeder selbst wissen.

Bei Extrembelastung ist es aber schon sehe gefährlich...

Bei deiner Idee mit Alu-Stahl bin ich da aber entspannt, weil sich das mit klassischen Schweißverfahren nicht schweißen lässt. Du wirst dich also nicht mal drauf setzen können ohne das es auseinander bricht.

Alu schweißen ist aber auch so schon sehr schwierig. Aber das willst du ja nicht.

Ich wünsche dir viel Glück und hoffe du brichst dir dir nicht das Genick wenn du dir rein aus Stahl was zusammenzimmern willst.

 

[Skysnake]

Btw noch ne andere Sache. Anstatt irgendwelche Prototypen zusammen zu Zimmern wäre es deutlich praktischer es per CAD zu designen und dann zu simulieren.

Wenn es da nicht funktioniert funktioniert es real nicht und selbst wenn es dort tut tut es real eventuell nicht.

Man kann aber eben gezielte Belastungen und deren Auswirkungen sehen zu geringen Kosten und hat keine Produktionsfehler usw usf

 

[Joker (AC)]

Frage wäre halt, wenn ich Teile von alten Downhillrädern (Aluminium) an meine Konstruktion anschweißen möchte (Stahl)

Du brauchst Holzelektroden, die angefeuchtet werden.....

Spoiler: Die hier

Sry, kleiner Schlosser Spaß
Stahl und Alu geht natürlich nicht. Entweder Stahl oder Alu - selbst da gibt es besser bis kaum schweißbare Sorten und sehr gut schweißbare Sorten. Schweißbares Material ist oft schlechter bearbeitbar: Bohren, schneiden usw. Es gibt Sorten die müssen vorgewärmt werden oder im Rohr geflutet....Titan als Beispiel

Such dir einen der Schweißen kann. Jeder Ausbildungsberuf mit 3 Jahren Lehrzeit ist schwieriger, als man auf den ersten Blick glauben mag.
Was früher bei Stahlrädern noch gesteckt und gelötet war, wird bei Einzelanfertigung WIG geschweißt.
Löten hatte früher weniger (Temperatur) Streß für das Material- aber durch Überlappung (genaue Hülsen) mehr Gewicht.
Da das WIG Schweißen inzwischen super beherrschbar ist, sollte das die erste Wahl sein.
Normalerweise wird für Rahmenbau ein spezieller Stahl genommen. (Nivachrom, CrMo4 usw)
Oder du kaufst einige alte Spender auf, entlacken und konstruieren. Wenn das nicht grade Baumarkträder sind,
sollte das wenigstens mit Material hinkommen.
Stahl WIG wird idR zügig und bündig ohne Zugabe geschweißt.
Für normale Dinge nimmt man oft VA Draht, wenn man denn mit Zugabe arbeitet (läuft einfach schöner)
Schnapp dir den erfahrenen Schweißer .... der hat auch noch paar rote Nadeln über und übe das mit dem zusammen. Den Rahmen selber lässt du dann den machen.
Brate das Ding nicht mit Schutzgas zusammen (!)
WIG Mittel der Wahl.

Edit: Bau deinen Prototypen aus zersägten Altrahmen mit WIG.
Wenn du dann Erfahrung hast, vielleicht mal über Titan nachdenken (?)
Nicht so recht billig, mittelschwer zu bearbeiten- aber hervorragende Eigenschaften für dein Vorhaben.
Und hättest zwischen den ganzen Carbonrädern eine Chance. Weil dein Rad ruhig mal einen Überschlag machen kann - und sogar einfach gerichtet, nachgeschweißt, was angeschraubt oder sonswas kann, ggü Carbon die sofort kaputt bzw nicht mehr belastbar sind.

Edit: Reynolds Stahl wäre auch so eine Empfehlung. Gab kaum ein anderen Rahmenstahl, der Verwindungen und Belastungen so gut wegsteckt. Ist auch schon als Fahrradrahmen bei guten Bikes benutzt worden. (Reynoldsrohr 531)
Wäre für dein Vorhaben (Downhill) ja perfekt.

 

[Khaotik]

Lol…. Alu und Stahl verschweißen. Warum ist da in der Industrie noch niemand drauf gekommen?^^
Achja stimmt, weils nicht geht.

Warum man oft kein Stahl mehr nimmt? Weil auch beim Downhill Gewicht nachteilig sein kann wenn man sehr schnell umsetzen muss. Stichwort Massenträgheit.
Masse macht das ganze Teil natürlich insich ruhiger im Fahrverhalten.

Für mich hört sich dein Vorhaben äußerst naiv an. Wenn man sowas solide und sicher machen will, führt der Weg an einer CAD-Konstruktion samt FEM-Simulation niemals vorbei.
Kann dir halt passieren, dass dir das Ding beim ersten Drop komplett wegbricht und du nie wieder an irgendwelchen Industrierädern vorbeiziehen wirst^^

Aber das musst du selbst wissen wieviel dir deine Gesundheit wert ist und wieviel Vertrauen du in deine Alu-Stahl-Schweißnähte legen möchtest.

Ergänzung (12. September 2022)

Jedes Blödsinn Feedback wird gemeldet

Da würde ich ggf. direkt mit deinem eigenen Beitrag anfangen

 

[Joker (AC)]

Warum ist da in der Industrie noch niemand drauf gekommen?^^

Na, einfach mal gucken

Aber das musst du selbst wissen wieviel dir deine Gesundheit wert ist und wieviel Vertrauen du in deine Alu-Stahl-Schweißnähte legen möchtest.

Aber mit Hülsen Löten (-400°C Lot) - über die Sinnhaftigkeit kann man streiten. Es gibt einfach keine Situation, wo man das im Rahmenbau müsste.

 

[Goldsmith]

Das waren Chrom-Molybdän-Stahl Rahmen, die sich durch eine hohe Steifigkeit und geringeres Gewicht auszeichneten.

Diese Rahmen gibt es heute noch.
http://www.fliehkraft.com/handgeloeteter-cr-mo-stahlrahmen.html

Ergänzung (12. September 2022)

Gewicht hat man gespart, weil an den Schweißnähten das Rohr dicker war, als in der Rohrmitte, wo es dünner war.

 

[Joker (AC)]

Kann dir halt passieren, dass dir das Ding beim ersten Drop komplett wegbricht und du nie wieder an irgendwelchen Industrierädern vorbeiziehen wirst^^

Nur das ich den Teil deines Beitrags verstehe- es amüsiert dich, wenn der sich so die Gräten bricht, so das er nie wieder Radfahren kann? Weil eigentlich ist das : ^^ ja die Kurzform einer Erheiterung.

Chrom-Molybdän-Stahl

Ja, Reynolds 531 ( das ist das Mischungsverhältnis 5:3:1) - absolut unerreicht im Leichtbau Motorframe Jaguar V12. Der 25CrMo4 ist glaube ich noch sehr populär im Motorrad Rahmenbau.

 

[Skysnake]

Ist vor allem billiger als nen Kolerfaser Rahmen

 

[Joker (AC)]

Carbon ist echt ein toller Werkstoff. Aber bei einem MTB, was schnellstmöglich bergab eine Trailstrecke runterdonnert. Das kann teuer werden - unter Umständen genau bei einem (gar ersten!) kleinen Sturz.
Ich habe keine Ahnung, aber ich kann mir gut vorstellen, wenn man abfliegt man anders abteigt.
Wenn man weiß ist Carbon oder Alu/Titan/Stahl. Bei den letzten 3 wär mir das egal wie das Bike ins Gemüse geht.
Beim Carbon vermutlich eher nicht.

 

[Khaotik]

Na, einfach mal gucken

Interessante Geschichte, danke für den Link. Das hat aber grundsätzlich nichts mit üblichem Schweißen zu tun. Das man Stahl und Aluminium schon verbinden kann ist klar, aber nicht in dem man beides aufeinander legt und mit MIG/MAG/WIG einfach draufhält. Und das ist es ja, worum es dem TE geht.
Das Verfahren im Link ist doch sehr speziell und lässt sich mal nicht eben in der Garage umsetzen.

Spoiler

Nur das ich den Teil deines Beitrags verstehe- es amüsiert dich, wenn der sich so die Gräten bricht, so das er nie wieder Radfahren kann? Weil eigentlich ist das : ^^ ja die Kurzform einer Erheiterung.

Ja, richtig. Wenn man meint, man hat die Fähigkeiten dazu sich etwas zu bauen, mit dem man dann waghalsige Aktionen fährt und es dann komplett schief geht weil ersteres nicht erfüllt war, dann amüsiert mich das. Insbesondere aufgrund der Aussage, dass der TE meint, er hätte DIE Idee und fährt damit instant an allem bisher dagewesenem vorbei.
BTW: Nennt man Stilmittel aka Hyperbel.

 

[Joker (AC)]

BTW: Nennt man Stilmittel aka Hyperbel.

Nö- ist einfach niederträchtige Schadenfreude.

Das hat aber grundsätzlich nichts mit üblichem Schweißen zu tun.

Das hast du nicht in den Raum gestellt. Sondern das:

Warum ist da in der Industrie noch niemand drauf gekommen?^^

Du hast gefragt, warum die Industrie da nicht drauf kommt...und die Industrie ist darauf gekommen.

Der TE hat fachkundige Antworten bekommen, kein Grund (auch wenn dir das nicht passt) ihn aggessiv von der Seite zu kommen.

 

[Zoidberg42]

Carbon ist echt ein toller Werkstoff. Aber bei einem MTB, was schnellstmöglich bergab eine Trailstrecke runterdonnert. Das kann teuer werden - unter Umständen genau bei einem (gar ersten!) kleinen Sturz.
Ich habe keine Ahnung, aber ich kann mir gut vorstellen, wenn man abfliegt man anders abteigt.
Wenn man weiß ist Carbon oder Alu/Titan/Stahl. Bei den letzten 3 wär mir das egal wie das Bike ins Gemüse geht.
Beim Carbon vermutlich eher nicht.

Carbonrahmen und Teile können wesentlich mehr ab als viele Skeptiker unken. Wenn dir bei einem Sturz der Carbonrahmen bricht hätte es beim selben Sturz einen Alu- oder Stahlrahmen auch zerlegt bzw. verformt.
Die Mär von Haarrissen, die später zum spontanen Kollaps des Rades führen hat zwar in der Theorie einen wahren Kern, allerdings ist Carbon in sämtlichen Radsportbereichen, auch Downhill, längst deas meistgewählte Material. Wenn da wirklich alle Nase lang Rahmen wegbrechen würden würde der Markt heute nicht so aussehen.

Ergänzung (13. September 2022)

Nö- ist einfach niederträchtige Schadenfreude.

Du nimmst den TE mit diesem Thema also tatsächlich ernst und denkst nicht, dass hier offensichtliche Trollerei vorliegt?

 

[Joker (AC)]

Carbonrahmen und Teile können wesentlich mehr ab als viele Skeptiker unken. Wenn dir bei einem Sturz der Carbonrahmen bricht hätte es beim selben Sturz einen Alu- oder Stahlrahmen auch zerlegt bzw. verformt.

Nein, es geht sich um den Schlag seitlich auf Rohr, der bei Alu/Stahl kaum eine Delle abbildet.
Nicht der Bruch bei Belastung (das hatte ich auch nicht angenommen)
Mangels Vergleichbarkeit (Rahmen) kann ich da nicht wirklich mitreden.
Carbonrohr können seitlich nichts ab....das kenn ich aus Bogensport.
Da brauchst du nur seitlich mit was hartem draufzuschlagen. Egal wie raffiniert die Lagen sind.

Du nimmst den TE mit diesem Thema also tatsächlich ernst und denkst nicht, dass hier offensichtliche Trollerei vorliegt?

Ist das ein Grund den TE so anzugehen?
Ich denke der TE ist jung an Jahren, handwerklich unerfahren und euphorisch.
Man kann ja trotzdem eine vernünftige Antwort geben.

Edit:
Ich habe mal grade Bildersuche "Fahradrahmen Bruch" angeschmissen.
Junge, Junge....wenn man sieht, wie oft Alu bricht. Sehr vertrausenswürdig.

 

[Zoidberg42]

Das mag im Bogensport so sein. Da muss ja auch in Längsrichtung einiges an Flexibilität gegeben sein, oder? Bei Fahrrädern ist das schon was anderes. Die kommen auch mit seitlichen Schlägen ganz gut klar. Jedenfalls bis zu dem Grad wo es bei anderen Materialien auch problematisch werden würde. Bei den dünnen Alurohren die heutzutage verbaut werden (Cannondale wird z.B. gern als Coladose bezeichnet) hast du da sogar eher ne Delle drin. Bei Alu macht halt ne kleine Delle oft nur optisch was aus. Wenn der Carbonrahmen doch mal einen Riss hat, wirds dann tatsächlich kritisch.
Aber wie gesagt, wenn Carbon wirklich so empfindlich wäre wie sein Ruf dann wäre es nicht das mit großem Abstand beliebteste Material im Radsport.

 

[sedot]

Vielleicht relevant für deine Recherche @Doktor Oscar
https://www.mtb-news.de/forum/f/rahmenbau-fahrradrahmen-selbstgebaut.281/

und relativ aktuell
https://www.mtb-news.de/forum/t/voll-stahl-fully-i-got-99-problems-but-steel-aint-one.941175/

Aber wie gesagt, wenn Carbon wirklich so empfindlich wäre wie sein Ruf dann wäre es nicht das mit großem Abstand beliebteste Material im Radsport.

Hast du dazu Quellen?
Carbon ist gefühlt relativ selten, außer bei Rennrädern im (Profi-)Sport.

 

[Zoidberg42]

Hast du dazu Quellen?
Carbon ist gefühlt relativ selten, außer bei Rennrädern im (Profi-)Sport.

Schau dir doch einfach die Webseiten der großen Hersteller von Sporträdern an. Spätestens ab der Mittelklasse findest du sowohl bei Rennrädern als auch bei Mountainbikes und allen Zwitterstufen dazwischen nur noch Carbonrahmen und -anbauteile. Und das schon seit über 10 Jahren.
Selbst bei Trekkingrädern geht es seit einigen Jahren in diese Richtung.

 

[xexex]

Carbonrahmen und Teile können wesentlich mehr ab als viele Skeptiker unken

Das ist zwar korrekt, hängt aber davon ab was man mit dem jeweiligen Rahmen bewerkstelligen will. Carbon glänzt vor allem mit dem Gewicht und bei guten Carbonrahmen setzt man immer nur gerade so viel Material ein, wie an den Stellen benötigt/gewünscht ist.

Das kann dazu führen, dass einige Rennradrahmen schon beim Anschauen auseinanderbrechen. Das kann aber du zu sehr festen und stabilen Rahmen führen, hier sollte man nicht verallgemeinern. Es gibt kaum ein anderes Material, bei dem man so viel falsch machen kann wie Carbon.