2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

77
2.3 2.3 Framematerialen Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek

Transcript of 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Page 1: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.3 Framematerialen2.3 Framematerialen

Pagina 18.

FietstechniekFietstechniek

Page 2: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Toegepaste framematerialen zijn o.aToegepaste framematerialen zijn o.a

► Ongelegeerd staalOngelegeerd staal► Gelegeerd staalGelegeerd staal► Aluminium legeringAluminium legering► TitaniumTitanium► Metal – matrix composietenMetal – matrix composieten► Koolstof en andere vezelversterkende composietenKoolstof en andere vezelversterkende composieten► Magnesium * (merida frames)Magnesium * (merida frames)

Page 3: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Bij de beoordeling van materiaal spelen Bij de beoordeling van materiaal spelen de volgende materiaaleigenschappen de volgende materiaaleigenschappen

een rol:een rol:► De sterkte en specifieke sterkte van het materiaalDe sterkte en specifieke sterkte van het materiaal► De stijfheid van het materiaal en de specifieke stijfheid De stijfheid van het materiaal en de specifieke stijfheid ► De taaiheid of brosheid van een materiaalDe taaiheid of brosheid van een materiaal► De vermoeiingsterkteDe vermoeiingsterkte► De prijsDe prijs► De bewerkingsmogelijkhedenDe bewerkingsmogelijkheden► De corrosiebestendigheidDe corrosiebestendigheid► De slijtvastheidDe slijtvastheid► De hardheidDe hardheid

► Het uiterlijkHet uiterlijk

Page 4: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

StaalStaal was bij fietsen het meest gebruikte was bij fietsen het meest gebruikte materiaal voor fietsframes!!materiaal voor fietsframes!!

► Grote sterkte en stijfheidGrote sterkte en stijfheid► Makkelijk produceerbaarheidMakkelijk produceerbaarheid► Hoge hardheid/slijtvastheidHoge hardheid/slijtvastheid► Lage prijsLage prijs

Door vele goede eigenschappen zoals:

Nadelen van staal is:

• Hoog gewicht en een dichtheid van 7900 kg/m³

• Roest (oxideert) snel

Page 5: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Gewoon constructie staalGewoon constructie staal

► Lage sterkteLage sterkte► Door toevoeging van legeringen / thermische Door toevoeging van legeringen / thermische

behandeling en koudvervorming wordt de sterkte behandeling en koudvervorming wordt de sterkte verhoogdverhoogd

Page 6: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Staal kunnen we verdelen in twee Staal kunnen we verdelen in twee groepen:groepen:

Ongelegerd staal Bevat ijzer (Fe) en koolstof (C) maximaal 1,5% exclusief (C)

(koolstof ( C ) percentage is sterk bepalende factor voor de eigenschappen van het staal, je krijgt een hoge treksterkte / hardheid) Gelegeerd staal

Staal met toevoeging van meer dan 5% legeringelementen

(door toevoeging; mangaan (Mn), silicium (Si) verbeteren de eigenschappen van het staal ; sterkte / hardheid te vergroten)

Page 7: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Verbeteringen door legeringen:Verbeteringen door legeringen:

► Verhoging van de treksterkte ( materiaal spanning)Verhoging van de treksterkte ( materiaal spanning)► Verhoging van de hardheidVerhoging van de hardheid► Verhoging van de weerstand tegen wisselende Verhoging van de weerstand tegen wisselende

belastingbelasting► Verhoging van de schokvastheidVerhoging van de schokvastheid► Verhoging van de gietbaarheidVerhoging van de gietbaarheid► Verhoging van de bewerkbaarheidVerhoging van de bewerkbaarheid

Page 8: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Bekende staallegeringen voor Bekende staallegeringen voor framebuizen zijn:framebuizen zijn:

• chroommolybdeenstaal

• mangaanmolybdeenstaal

Page 9: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Eigenschappen van toevoegingen zijn:Eigenschappen van toevoegingen zijn:

Chroom (Cr):Chroom (Cr):► Treksterkte groterTreksterkte groter► Hardheid groterHardheid groter► De staalsoort oxidatie en corrosie bestendig makenDe staalsoort oxidatie en corrosie bestendig maken

Molybdeen (Mo):Molybdeen (Mo):► Minder brosMinder bros► Taaiheid groterTaaiheid groter

Mangaan (Mn):Mangaan (Mn):► Treksterkte groterTreksterkte groter► Hardheid groterHardheid groter► Taaiheid groterTaaiheid groter

Page 10: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.
Page 11: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Goedkope zware stalen frames heeft als Goedkope zware stalen frames heeft als eigenschapeigenschap

► Stijver (minimale vervorming) dan dure lichte Stijver (minimale vervorming) dan dure lichte frames ( gelijk bij buitendiameter )frames ( gelijk bij buitendiameter )

► Staallegering met een rekgrens van 1400 N/mmStaallegering met een rekgrens van 1400 N/mm²²► Kan geen gewichtbesparing realiserenKan geen gewichtbesparing realiseren

Page 12: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Hoogwaardige stalen framebuizen Hoogwaardige stalen framebuizen hebben als legeringelementen:hebben als legeringelementen:

► Mangaan (Mn)Mangaan (Mn)► Molybdeen (Mo)Molybdeen (Mo)► Chroom (Cr)Chroom (Cr)

Page 13: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Gewoon staal dat een sterkte Gewoon staal dat een sterkte behandeling heeft ondergaan wordt behandeling heeft ondergaan wordt

aangeduid met:aangeduid met:

► Hi – ten ( high tensile ) staalHi – ten ( high tensile ) staal

Page 14: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Gewoon staal oxideert snelGewoon staal oxideert snel

► Chroom (Cr)Chroom (Cr)► Nikkel (Ni)Nikkel (Ni)

Door toevoeging van:

RVS ROESTVASTSTAAL

Nadeel: duur !

Page 15: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Aluminium (Al)Aluminium (Al)

► Licht van gewicht = 1/3 van het gewicht van staalLicht van gewicht = 1/3 van het gewicht van staal► Dichtheid van 2,7.10Dichtheid van 2,7.10³ Kg/m³³ Kg/m³► Soortelijke massa (gewicht) bij 1 liter 3x zo laag als staalSoortelijke massa (gewicht) bij 1 liter 3x zo laag als staal► Stijfheid (vervormen) is ook 3x zo laag als staalStijfheid (vervormen) is ook 3x zo laag als staal► Sterkte van aluminiumlegeringen is ook 3x zo laag als staalSterkte van aluminiumlegeringen is ook 3x zo laag als staal► Mogelijkheid tot oversized framebuizenMogelijkheid tot oversized framebuizen► Door Elektrolyse ( anodiseren ) wordt het dik en sterkDoor Elektrolyse ( anodiseren ) wordt het dik en sterk► Makkelijk te produceren ( onder hoge druk; geextrudeerd )Makkelijk te produceren ( onder hoge druk; geextrudeerd )► Onder hoge druk; spuitgieten Onder hoge druk; spuitgieten ► Makkelijk te smedenMakkelijk te smeden► Bros Bros ► Geen vermoeiingsgrens dus breekt altijdGeen vermoeiingsgrens dus breekt altijd► Niet hard dus krastNiet hard dus krast

Page 16: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Aluminium (Al)Aluminium (Al)

► Weerbestendig = vormt eenmalig een oxidelaagWeerbestendig = vormt eenmalig een oxidelaag► Decoratief = anodiseren* of lakbehandeling wordt het Decoratief = anodiseren* of lakbehandeling wordt het

oppervlak nog mooieroppervlak nog mooier► Goed geleidend = voor elektriciteitGoed geleidend = voor elektriciteit► Goed bewerkbaar = vervorming bij lage temperaturen Goed bewerkbaar = vervorming bij lage temperaturen

door te walsen / extrusie en gietendoor te walsen / extrusie en gieten► Niet giftig & dampdicht = geeft geen giftige stoffen afNiet giftig & dampdicht = geeft geen giftige stoffen af► In overvloed aanwezig = 8% van de aardkorst bestaat In overvloed aanwezig = 8% van de aardkorst bestaat

uit aluminiumuit aluminium► 100% recyclebaar, dus duurzaam = behoud van 100% recyclebaar, dus duurzaam = behoud van

kwaliteit tijdens het smelten en men maar 5% energie kwaliteit tijdens het smelten en men maar 5% energie voor nodigvoor nodig

► Sterk = afhankelijk van de soort legeringSterk = afhankelijk van de soort legering

Page 17: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

► Aluminium wordt gemaakt uit bauxiet, het Aluminium wordt gemaakt uit bauxiet, het aluminiumertsaluminiumerts

► Bauxiet bevat ongeveer 2/3 aluminiumoxideBauxiet bevat ongeveer 2/3 aluminiumoxide► In zuivere vorm (geen toevoeging) is aluminium In zuivere vorm (geen toevoeging) is aluminium

zilverwit van kleur en een dichtheid van 2700kg/mzilverwit van kleur en een dichtheid van 2700kg/m²²► Dus, één van de lichtste metalen in de Dus, één van de lichtste metalen in de

tweewielertechiektweewielertechiek► Door oxidatie ; luchtdicht geen verdere aantastingDoor oxidatie ; luchtdicht geen verdere aantasting► Soortelijk gewicht = 2,69Soortelijk gewicht = 2,69► Smeltpunt = 660,24°C Smeltpunt = 660,24°C ► Kookpunt = 2467°CKookpunt = 2467°C

Korte uitleg over aluminium (Al)

Page 18: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Aluminiumlegering zijn vooral met de Aluminiumlegering zijn vooral met de komst van ATB’s uit Amerika sterk in komst van ATB’s uit Amerika sterk in

opkomst geraaktopkomst geraakt

► Koper (Cu)Koper (Cu)► Magnesium Magnesium

(Mg)(Mg)► Silicium (Si)Silicium (Si)► Zink (Zo)Zink (Zo)

Zuiver aluminium (Al) kunnen we niet gebruiken omdat het niet sterk is.

Om de eigenschappen te verbeteren wordt aluminium gelegeerd met andere niet ijzermetalen zoals:

Page 19: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Soorten aluminiumlegeringen 8888Soorten aluminiumlegeringen 8888

► AA 7000AA 7000► AA 2000AA 2000► AA 7020AA 7020► AA 7005AA 7005► AA 5000AA 5000 ► AA 6000AA 6000► AA 7075 AA 7075 } Slecht lasbaar dus lijmen ► AA 6061 Goed vervormbaar en een hoge AA 6061 Goed vervormbaar en een hoge

corrosieweerstand corrosieweerstand

Gelaste frames

Gelijmd

Page 20: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

► Daardoor luchtdichtDaardoor luchtdicht► Door het anodiseren luchtdicht ( het materiaal Door het anodiseren luchtdicht ( het materiaal

wordt dikker en sterker )wordt dikker en sterker )► Oxidelaag kun je kleurenOxidelaag kun je kleuren

Aluminium (Al) oxideert Aluminium (Al) oxideert snelsnel

Page 21: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Anodiseren isAnodiseren is

► Een dikkere aluminiumoxidelaag vormenEen dikkere aluminiumoxidelaag vormen► Kunstmatige dikte door elektrolyseKunstmatige dikte door elektrolyse► Wordt verdikt en sterkWordt verdikt en sterk► Kan niet toegepast worden bij gelaste aluminiumKan niet toegepast worden bij gelaste aluminium► Er ontstaat daardoor kleur verschillenEr ontstaat daardoor kleur verschillen

Page 22: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Aluminium (Al) heeft geen Aluminium (Al) heeft geen vermoeiingsgrensvermoeiingsgrens

► Breekt altijd Breekt altijd ► Bezwijkt bij belastingswisselingenBezwijkt bij belastingswisselingen

Page 23: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Aluminium (Al) is niet hard dus krastAluminium (Al) is niet hard dus krast

► Corrosie daardoor het ontstaan van Corrosie daardoor het ontstaan van spanningsconcentratiespanningsconcentratie

► Pas op bij inklemmen van een bankschroefPas op bij inklemmen van een bankschroef► Nooit bijbuigenNooit bijbuigen► Bij een aluminium frame achterwiel eruit halen bij Bij een aluminium frame achterwiel eruit halen bij

het wisselen van een band ( breuk )het wisselen van een band ( breuk )► Bevestiging is te strak ( voorspanning )Bevestiging is te strak ( voorspanning )

Page 24: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

FluidForm™ technologieFluidForm™ technologie

► De FluidForm™ technologie is nieuw voor 2003, en De FluidForm™ technologie is nieuw voor 2003, en maakt gebruik van een speciaal proces genaamd maakt gebruik van een speciaal proces genaamd ‘hydroforming’, waarbij onze aluminium ‘hydroforming’, waarbij onze aluminium framebuizen met behulp van verhitte olie onder framebuizen met behulp van verhitte olie onder druk worden gevormd. Het resultaat is een product druk worden gevormd. Het resultaat is een product dat sterker en mooier is dan standaard ronde dat sterker en mooier is dan standaard ronde buizen of gevormd aluminium plaatmateriaal. buizen of gevormd aluminium plaatmateriaal. FluidForm™ technologie is een nieuw FluidForm™ technologie is een nieuw fabricageproces dat gebruikt wordt om complexe fabricageproces dat gebruikt wordt om complexe vormen te produceren, in één enkel proces.vormen te produceren, in één enkel proces.

Page 25: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Titanium (Ti):Titanium (Ti):

► Komt uit het Oost –blok / Australië / Noord-AmerikaKomt uit het Oost –blok / Australië / Noord-Amerika► Licht van kleur (staalgrijs)Licht van kleur (staalgrijs)► Dichtheid 4540 Kg/M ˉDichtheid 4540 Kg/M ˉ³³► Smeltpunt 1940 °CSmeltpunt 1940 °C► Kookpunt 3560 °CKookpunt 3560 °C► Wordt veel toegepast in de luchtvaartWordt veel toegepast in de luchtvaart► DuurDuur► Soms bij veel productie goedkoop!Soms bij veel productie goedkoop!► Om zeewater om te zetten in drinkwaterOm zeewater om te zetten in drinkwater► Neemt snel de omgevingstemperatuur aanNeemt snel de omgevingstemperatuur aan► Zelfstellend vermogen bij krassen ( oxidelaagje )Zelfstellend vermogen bij krassen ( oxidelaagje )

Page 26: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Titanium (Ti) voor fietsframes / Titanium (Ti) voor fietsframes / onderdelenonderdelen

► Licht materiaalLicht materiaal► Sterk als staal ( hoge rekgrens )Sterk als staal ( hoge rekgrens )► Iets lagere stijfheid dan staalIets lagere stijfheid dan staal► Grote weerstand tegen metaalmoeheidGrote weerstand tegen metaalmoeheid► Goed te lassen en bepaalt de kracht van het frameGoed te lassen en bepaalt de kracht van het frame► goede corrosiebestendigheidgoede corrosiebestendigheid► Fraai uiterlijkFraai uiterlijk► Duur materiaalDuur materiaal► Dure productieDure productie

Page 27: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Metal – matrix composieten (MMC’s)Metal – matrix composieten (MMC’s)

► Specialized was de eerste fietsfabrikant die het Specialized was de eerste fietsfabrikant die het toegepast heeft.toegepast heeft.

• Nadeel: duur en de bewerkingsmethoden zijn sterk in ontwikkeling

Page 28: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Metal – matrix composieten (MMC’s) Metal – matrix composieten (MMC’s) bestaat uit:bestaat uit:

► Metaal legering met Keramische vezelsMetaal legering met Keramische vezels

Page 29: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

MetaalMetaal met met keramischekeramische vezels zijn vezels zijn legeringenlegeringen met de volgende benaming: met de volgende benaming:

► Aluminiumoxide Aluminiumoxide (A1(A1²O³)²O³)► Siliciumcarbide Siliciumcarbide (SiC 90% - 99%)(SiC 90% - 99%)

Page 30: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Eigenschappen van Metal – matrix Eigenschappen van Metal – matrix composieten (MMC’s) zijn:composieten (MMC’s) zijn:

► Toevoeging van aluminiumoxide / siliciumcarbide Toevoeging van aluminiumoxide / siliciumcarbide hogere stijfheidhogere stijfheid

► Hogere slijtvastheidHogere slijtvastheid► Bewerkingsmogelijkheden is nog in ontwikkelingBewerkingsmogelijkheden is nog in ontwikkeling

Page 31: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.
Page 32: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Wat is een composiet?Wat is een composiet?

► Is een mengsel van twee of meer materialen; vezels Is een mengsel van twee of meer materialen; vezels met een hars-drager (lijm)met een hars-drager (lijm)

Page 33: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Voordelen van composietenVoordelen van composieten

► Zeer hoge specifieke sterkte d.w.z hoge sterkte bij laag gewichtZeer hoge specifieke sterkte d.w.z hoge sterkte bij laag gewicht► Zeer grote mate van vormvrijheid b.v complexe vormen Zeer grote mate van vormvrijheid b.v complexe vormen ► Hoge mate van integratie ( zelfdragende constructies )Hoge mate van integratie ( zelfdragende constructies )► Materiaal op maat ; belastingen / prestatiesMateriaal op maat ; belastingen / prestaties► Uitstekende vermoeiingseigenschappen; breuk na vele Uitstekende vermoeiingseigenschappen; breuk na vele

belastingenbelastingen► Chemische bestendigheid tegen zurenChemische bestendigheid tegen zuren► Weer / water bestendigheidWeer / water bestendigheid► Uitstekende RAM eigenschappen; z.g.n transparant makenUitstekende RAM eigenschappen; z.g.n transparant maken► Impactbestendige eigenschappenImpactbestendige eigenschappen► Uitstekende elektrische eigenschappen; isolerend / geleidendUitstekende elektrische eigenschappen; isolerend / geleidend► Thermische isolatie eigenschappen; brandvertragend / hitte Thermische isolatie eigenschappen; brandvertragend / hitte

bestendigbestendig► Gewicht besparenGewicht besparen► LevensduurLevensduur► Geen onderhoud Geen onderhoud

Page 34: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Type vezelversterkte (koolstof) Type vezelversterkte (koolstof) composieten zijn:composieten zijn:

Vezel versterkte Vezel versterkte kunststoffenkunststoffen zijn o.a: zijn o.a:► Vezel versterkte thermohardersVezel versterkte thermoharders► Vezel versterkte thermoplastenVezel versterkte thermoplasten

Page 35: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Vezel versterkte kunststoffenVezel versterkte kunststoffen

► Bestaan uit dunne lange vezelsBestaan uit dunne lange vezels► Sterkte en stijfheid wordt bepaald door lange vezelsSterkte en stijfheid wordt bepaald door lange vezels► Materiaal soort ; glas, koolstof, aramidevezels etc..Materiaal soort ; glas, koolstof, aramidevezels etc..► Drager die de vezels aan elkaar lijmt in de juiste Drager die de vezels aan elkaar lijmt in de juiste

vormvorm

Page 36: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Vezel versterkte thermoshardende Vezel versterkte thermoshardende dragerdrager

► Kan niet vervormt worden door warmteKan niet vervormt worden door warmte► Z.g.n kunsthars (met vulmiddel = glasvezel, Z.g.n kunsthars (met vulmiddel = glasvezel,

papier, zaagsel etc)papier, zaagsel etc)► Met een vulmiddel wordt het hard en taaiMet een vulmiddel wordt het hard en taai► PolyesterPolyester► VinlyesterVinlyester► Epoxy*Epoxy*► PolyimidePolyimide► FenolFenol

Kunststofdrager afkorting

Page 37: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Vezel versterkte thermoplastische Vezel versterkte thermoplastische dragerdrager

► Door verwarming telkens te vervormenDoor verwarming telkens te vervormen► De eigenschappen blijven constant De eigenschappen blijven constant ► Gietbaar Gietbaar ► Eenvoudig te verwerken, te lijmen, te lassen en te Eenvoudig te verwerken, te lijmen, te lassen en te

persenpersen► PPS PPS ► PEEKPEEK► PEIPEI► PAIPAI

Kunststofdrager afkorting

Page 38: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Sandwich constructiesSandwich constructies

► VVK huidenVVK huiden► Aluminium huidenAluminium huiden► Stalen huidenStalen huiden

Kernmaterialen zijn o.a Kernmaterialen zijn o.a

SchuimSchuim; PUR, PIR, PVC enz..; PUR, PIR, PVC enz..

HoutHout; Multy- plex, balsa; Multy- plex, balsa

HonningraatHonningraat; papier, nomex, aluminium, carbon etc…; papier, nomex, aluminium, carbon etc…

Page 39: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Eigenschappen van koolstofvezels zijn:

► Sterk; het zelfde als aluminium / staalSterk; het zelfde als aluminium / staal► Stijf; het zelfde als aluminium / staalStijf; het zelfde als aluminium / staal► Gewicht is het zelfde als aluminium / staalGewicht is het zelfde als aluminium / staal► Alleen op trek te belasten daardoor moeten de vezels Alleen op trek te belasten daardoor moeten de vezels

in alle richtingen worden gelegdin alle richtingen worden gelegd► Plastische vervorming mag niet Plastische vervorming mag niet ► Zware belasting “breekt”Zware belasting “breekt”► Ingebouwde veiligheid margesIngebouwde veiligheid marges► Vormen van framesVormen van frames► Meerdere combinaties mogelijk met andere Meerdere combinaties mogelijk met andere

koolstofvezels koolstofvezels

Page 40: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Opbouw van koolstofvezel:Opbouw van koolstofvezel:

Page 41: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Giant GCT productieGiant GCT productie

► Giant’s composiet productie maakt gebruik van T-700 Giant’s composiet productie maakt gebruik van T-700 aerospace vezels. Dit is het beste materiaal voor de aerospace vezels. Dit is het beste materiaal voor de fabricage van fietsen, omdat het de ongelofelijke fabricage van fietsen, omdat het de ongelofelijke combinatie biedt van licht gewicht en superieure sterktecombinatie biedt van licht gewicht en superieure sterkte

T-700 vezels: hoge treksterkte

Page 42: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.4 Framebuizen2.4 Framebuizen

► BovenbuisBovenbuis► OnderbuisOnderbuis► ZitbuisZitbuis► BalhoofdbuisBalhoofdbuis

Ronde buizen

• liggende achtervork loopt ovaal dun uit i.v.m verticale krachten

Page 43: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Gelaste buizenGelaste buizen

► Gewoon rijwielstaalGewoon rijwielstaal► Repen worden gerold tot buisRepen worden gerold tot buis► De naad wordt gelastDe naad wordt gelast► Lasnaad wordt netjes afgewerktLasnaad wordt netjes afgewerkt► Buizen die gebogen moeten worden wordt aan de Buizen die gebogen moeten worden wordt aan de

binnenkant gelast i.v.m stugheid van de lasbinnenkant gelast i.v.m stugheid van de las► Deze methode is goedkoopDeze methode is goedkoop

Page 44: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Getrokken buisGetrokken buis

► Hoogwaardige staallegeringen worden naadloos Hoogwaardige staallegeringen worden naadloos getrokkengetrokken

► Wanddikte is dun Wanddikte is dun ► Bij dit soort type buis is alles nauwkeurig pas Bij dit soort type buis is alles nauwkeurig pas

gemaakt en gesoldeerdgemaakt en gesoldeerd► De buizen zijn licht uitgevoerdDe buizen zijn licht uitgevoerd

Page 45: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Geextrudeerde buisGeextrudeerde buis

► Onder hoge druk wordt kneedbare materiaal door Onder hoge druk wordt kneedbare materiaal door een matrijs gepersteen matrijs geperst

► Voordeel van deze methode is allerlei verschillende Voordeel van deze methode is allerlei verschillende profielen worden verkregenprofielen worden verkregen

► Wordt alleen toegepast bij aluminiumlegeringenWordt alleen toegepast bij aluminiumlegeringen

Page 46: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.5 Diameter van de toegepaste buizen 2.5 Diameter van de toegepaste buizen en wanddiktenen wanddikten

► Gelaste stalen buizen die met lugs aan elkaar Gelaste stalen buizen die met lugs aan elkaar gesoldeerd worden hebben een standaard maatgesoldeerd worden hebben een standaard maat

Buis:Buis: Diameter:Diameter: WanddikteWanddikte::

BovenbuisBovenbuis 25,425,4 1,21,2

OnderbuisOnderbuis 28,628,6 1,21,2

ZitbuisZitbuis 28,628,6 1,21,2

Page 47: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Oversized buizenOversized buizen

► Massa laag en stijfheid te behouden moet de Massa laag en stijfheid te behouden moet de buisdiameter vergrotenbuisdiameter vergroten

► Krijgt daardoor meer torsie en bracketstijfheidKrijgt daardoor meer torsie en bracketstijfheid► Door teveel stijfheid in verticale richting van het Door teveel stijfheid in verticale richting van het

frame krijg je minder verende eigenschappenframe krijg je minder verende eigenschappen► 90% gaat naar de wielen / banden90% gaat naar de wielen / banden► 10% gaat door het frame10% gaat door het frame

Page 48: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Oversized buizen volgens het tabel:Oversized buizen volgens het tabel:

Diameter. X Diameter. X wanddiktewanddikte

StijfheidStijfheid GewichtGewicht Stijfheid/ Stijfheid/ gewichtgewicht

22.2 x .822.2 x .8 46%46% 77%77% .59.59

25.4 x .825.4 x .8 69%69% 88%88% .78.78

28.6 x .828.6 x .8 100%100% 100%100% 11

28.6 x .928.6 x .9 111%111% 113%113% .98.98

28.6 x 128.6 x 1 122%122% 125%125% .98.98

31.7 x .831.7 x .8 137%137% 107%107% 1.281.28

34.9 x .834.9 x .8 205%205% 140%140% 1.461.46

Page 49: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Buizen met inwendige Buizen met inwendige versterkingsribbenversterkingsribben

Page 50: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.6 Verklaring typen framebuizen2.6 Verklaring typen framebuizen

► Plain buisPlain buis► Single butted buizenSingle butted buizen► Double butted buizenDouble butted buizen► Triple butted buizenTriple butted buizen

Page 51: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Plain buisPlain buis

Page 52: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Single butted buizenSingle butted buizen

Page 53: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Double butted buizenDouble butted buizen

Page 54: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Triple butted buizenTriple butted buizen

Page 55: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Buisdiameter / wanddikteBuisdiameter / wanddikte

NivacromNivacrom GewoneGewone--

rijwielbuizenrijwielbuizen

Buis:Buis: DiametDiameterer

WanddikteWanddikte Diameter:Diameter: Wanddikte:Wanddikte:

BovenbuisBovenbuis 28,628,6 0,7/0,4/0,0,7/0,4/0,77

25,425,4 1,21,2

OnderbuisOnderbuis 31,731,7 0,7/0,4/0,0,7/0,4/0,77

28,628,6 1,21,2

ZitbuisZitbuis 28,628,6 0,6/0,80,6/0,8 28,628,6 1,21,2

Liggende Liggende achtervorkachtervork

29,9/129,9/166

0,6/0,80,6/0,8

Staande achtervorkStaande achtervork 1616 0,70,7

VorkschedeVorkschede 29/2129/21 1/0,71/0,7

BinnenbalhoofdbuiBinnenbalhoofdbuiss

25,425,4 2/1,552/1,55 25,425,4 3,8/1,63,8/1,6

BalhoofdbuisBalhoofdbuis 31,731,7 11 31,731,7 11

Page 56: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Fabrikanten voor framebuizen zijn o.aFabrikanten voor framebuizen zijn o.a

► ColumbusColumbus► ReynoldsReynolds► FalckFalck► OriaOria► MannesmanMannesman► TangeTange► VitusVitus

Page 57: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Het frame materiaalHet frame materiaal

► LevensduurLevensduur► Juiste mix tussen stijfheid en veercomfortJuiste mix tussen stijfheid en veercomfort► Een goeie geometrieEen goeie geometrie► Zorgvuldige afwerkingZorgvuldige afwerking

Page 58: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.7 Framemodellen2.7 Framemodellen

► Klassieke frameKlassieke frame

trapezium

driehoek

Page 59: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Afwijkende framemodellenAfwijkende framemodellen

► DamesframeDamesframe► TandemframeTandemframe► MountainbikeframeMountainbikeframe► VouwframeVouwframe► Frame met achterveringFrame met achtervering► TijdritframeTijdritframe

Page 60: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

DamesframeDamesframe

Page 61: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

TandemframeTandemframe

Page 62: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

MountainbikeframeMountainbikeframe

Page 63: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

VouwframeVouwframe

Page 64: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Frame met achterveringFrame met achtervering

Page 65: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

TijdritframeTijdritframe

Page 66: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Verbinding framebuizenVerbinding framebuizen

► Solderen met lugsSolderen met lugs► Solderen zonder lugsSolderen zonder lugs► TIG- lassenTIG- lassen► Lijmen met lugsLijmen met lugs► Inductie solderenInductie solderen

Page 67: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Solderen met lugsSolderen met lugs

Page 68: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Solderen zonder lugsSolderen zonder lugs

Page 69: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

TIG- lassenTIG- lassen

• staal

• aluminium

• titanium

Page 70: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Lijmen met lugsLijmen met lugs

De sterkte van de lijmverbinding is afhankelijk van twee factoren: - sterkte van de lijmlaag (cohesie); de hechtingskracht tussen deeltjes van de lijmlaag. - hechtingsvermogen (adhesie); hechtingskracht tussen de lijmdeeltjes en de materialen die je aan elkaar lijmt.

Page 71: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Inductie solderenInductie solderen

900 – 1100 GRADEN

Messing

koper

650 graden

zilver

Page 72: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Afwerking van het frameAfwerking van het frame

► Uiterlijk van het frameUiterlijk van het frame► LakLak► Afwerking van de verbindingenAfwerking van de verbindingen► AchterpattenAchterpatten► nokkennokken

Page 73: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Coatings en oppervlaktebehandelingCoatings en oppervlaktebehandeling

► Stalen framesStalen frames► Aluminium frames 7000 serieAluminium frames 7000 serie

Oxidatie tegen gaan

Het meest gebruikte coating methode is elektrostatisch poedercoaten

Page 74: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

Het meest gebruikte coating methode is elektrostatisch poedercoaten

► Oppervlakte frame moet schoon / vetvrij zijnOppervlakte frame moet schoon / vetvrij zijn► Ets / beits baden zorgt ervoorEts / beits baden zorgt ervoor► Primerlaag voor roestwerend / hechtlaagPrimerlaag voor roestwerend / hechtlaag► Droge poeder op het frame aanbrengen door het Droge poeder op het frame aanbrengen door het

elektrostatisch te maken ( magneet )elektrostatisch te maken ( magneet )► Daarna wordt het in de oven geplaatst van zo’n Daarna wordt het in de oven geplaatst van zo’n

200200°C°C► Poeder smelt / uithardPoeder smelt / uithard► Belettering / tranferstickersBelettering / tranferstickers► Blanke laklaagBlanke laklaag

Page 75: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

AnodiserenAnodiseren

► Oppervlakte wordt harder / dikkerOppervlakte wordt harder / dikker► Geoxideerde laag eventueel met een kleurlaag bedekken Geoxideerde laag eventueel met een kleurlaag bedekken ► Gelaste aluminiumframe kunnen niet geanodiseerd wordenGelaste aluminiumframe kunnen niet geanodiseerd worden► Geldt ook voor geanodiseerde aluminium buizen die nog Geldt ook voor geanodiseerde aluminium buizen die nog

gelast moeten wordengelast moeten worden► Toepassing bij gelijmde buizenToepassing bij gelijmde buizen

Page 76: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

2.8 Frame –indeling naar gebruikersdoel2.8 Frame –indeling naar gebruikersdoel

► DamesframeDamesframe► TandemframeTandemframe► Deel –vouwfietsDeel –vouwfiets► Moderne stadsfietsModerne stadsfiets► Frames met gebogen buizenFrames met gebogen buizen► Aërodynamische tijdtitframesAërodynamische tijdtitframes► Alternatieve frameconstructies voor mountainbikesAlternatieve frameconstructies voor mountainbikes► Frames met achterveringFrames met achtervering

Page 77: 2.3 Framematerialen Pagina 18. Fietstechniek Fietstechniek.

AUTEUR: Marco Hendriksen AUTEUR: Marco Hendriksen

Vervolg 2.9 p.p.p

MAHEN©PRODUCTIES