Jak świat światem, a rower rowerem, sprzęt na dwóch kółkach musiał i musi posiadać ramę. Jednak już odpowiedż odnośnie materiału, z którego powinna być ona wykonana, różniła się w zależności od epoki.
Dziś najmodniejszy jest karbon, ale czy słusznie?
Historycznie rzecz biorąc najstarszym materiałem, z którego wykonano ramę roweru, było drewno, z racji jednak na zagrożenie w postaci korników, jak też niespecjalnie korzystne własności mechaniczne w połączeniu z wysoką masą, bardzo szybko zrezygnowano z niego na rzecz stali. Jej niech więc przypadnie pierszeństwo, nie przypadkiem używana jest po dziś dzień.
Stal
Stal z wielu względów nadaja się idealnie do produkcji rowerowych ram. Jest tania, rury są proste w produkcji, a byle spawacz potrafi je połączyć, by uzyskać szkielet, do którego można przykręcić koła. Da się to zauważyć odwiedzając promocję w najbliższym supermarkecie, gdzie ciągle najtańszy rower będzie zapewne stalowy. A że przy okazji niemiłosiernie ciężki, to już zupełnie inna sprawa. Oczywiście przyczyna tkwi w materiale. Najtańsza stal nosi oznaczenie hi-ten (o ile w ogóle ją nosi i ktoś zwracał uwagę na jej skład), co oznacza po prostu tyle, że jest to stal konstrukcyjna o podwyższonej zawartości węgla, co ma poprawić jej wytrzymałość. Potrafi być mocna, ale jeśli chcemy by sprzęt był lekki i również wytrzymały, warto poszukać oznaczenia Cr-Mo, które doprowadzi nas do stopu żelaza (stali) z dodatkiem chromu i molibdenu. Każda z firm produkujących rury stalowe stosuje różne oznaczenia, których znaczenie dostępne jest tylko dla wtajemniczonych. Obok wspomnianych pierwiastków w stopach znaleźć możemy mi.in. mangan, wanad, czy niob. Wyższa szkoła jazdy to cieniowanie rur, czyli nadawanie im różnych grubości ścianek, w zależności od tego, w jakim miejscu występują obciążenia. Najpopularniejsze cieniowane to tzw. podwójne (double butted, DB), gdzie ścianki są grubsze na końcach, w miejscach połączeń z innymi rurami. Jeśli dołożymy do tego jeszcze różne kształty rur jasne jest, że ze stali wyczarować można niemal wszystko. Niestety nadal będzie to rama cięższa niż karbonowa, choć niekoniecznie ciężka. Jeśli rama stalowa ma być lekka, musi być wykonana z bardzo dobrego materiału, a to oznacza, że będzie on drogi. Tu też okazuje się, że bardzo dobre rury mają bardzo wysokie wymagania co do technik ich łączenia, np. lutowanie zamiast spawania. Dlatego też supernowoczesna rama stalowa będzie bardzo droga. Co więc pozostaje miłośnikom tego materiału? Czytanie oznaczeń i szukanie kultowych nalepek Columbusa Thron czy Ultrafoco, albo Reynoldsa 853. Warto, by byłby to sprzęt w miarę nowy i w dobrym stanie, bowiem stal niestety rdzewieje. Niestety stalowe rury nierdzewne, jakie jeszcze kilka lat temu oferował np. Mannesmann, to już przeszłość. Za to jeśli uda się kupić dobrą ramę ze stali, będzie można sprawdzić, zzy naprawdę jest bardziej komfortowa od tych z aluminium czy karbonu. Tu rzecz jest dyskusyjna, szczególnie w dobie powszechnego stosowania amortyzacji. Za to na pewno stal się doskonale nadaje do budowy mocnych ram do skoków, gdzie masa nie odgrywa niemal żadnej roli. Tu możemy mówić o jej prawdziwym renesansie.
Aluminium
W pierwszej połowie lat 90-tych ramy alumniowe były najnowszym cudem techniki i płacono za nie tysiące złotych, po zaledwie 15 latach znajdziemy je nawet w naprawdę tanim sprzęcie. Pozostaje mieć nadzieję, że podobna historia wydarzy się w przypadku kompozytów. Aluminium dziś zdominowało rynek ram rowerowych i nie stało się tak bez przyczyny. Nawet jeśli z karbonu da się zbudować ramę lżejszą, to i tak, ze względu na nakład pracy, będzie ona zawsze o wiele droższa. A aluminium to metal, który spawany jest podobnie jak stal. Oczywiście właściwości materiału są inne, ale już to samo w sobie oznacza, że da się produkować ramy tanio i masowo. Początki jednak nie były łatwe. Aluminium jest wprawdzie trzykrotnie lżejsze niż stal, ale rury o identycznej średnicy jak stalowe mają o wiele mniejszą sztywność. Pierwsze ramy aluminiowe, jakie zaprezentował Kettler, były mało sztywne (łagodnie mówiąc), bo rury miały małe przekroje. O tym, że może być inaczej, ludzkość przekonała się dopiero wtedy, gdy zobaczył Kleina i Cannondale, z rurami aluminiowymi o podwyższonej średnicy (oversize). Cienkie ścianki, duża średnica rur, dopracowane stopy - postępu już nie można było powstrzymać. Najlżejsze dziś stopy aluminium - bo materiał sam sobie jest miękki i konieczne jest stosowanei domieszek - pozwalają zbudować ramy niewiele cięższe niż 1 kilogram. Niestety, te ekstremalnie odchudzane mają tak cienkie ścianki, że można je niekiedy wgiąć palcem, a już na pewno od uderzenia kamieniem. Rekordy dla ram metalowych bite są dziś za sprawą materiału nazwanego Scandium, jest to nic innego jak stop aluminium z domieszką pierwiastka skand. Jednak najczęściej spotykane oznaczenia aluminium mają postać numeryczną typu 6061 czy 7075. Popularne oznaczenia stopu odnoszą się do właściwości materiału i rodzaju składników w stopie, im wyższe, tym aluminium bardziej wytrzymałe, ale i trudniejsze do spawania. Każda seria stopów zawiera inne domieszki, np. 3000 oznacza domieszkę manganu, a 7000 domieszki cynku, magnezu i miedzi. Kolejne liczby po pierwszej odnoszącej się do serii, to właśnie oznaczenie domieszek w stopie. Spawanie części stopów wywołuje konieczność usuwania naprężeń powstałych w tym czasie, stąd dodatkowe oznaczenia typu T4 czy T6 (oznaczają rodzaj procesu wyżarzania, czyli ulepszania termicznego). Niestety ramy alumniowe są w razie uszkodzenia dość trudne w naprawie.
Tytan
Po aluminium trafiamy w krainę tytanu, materiału, który nieomal stał się ofiarą aluminium. W dobie dominacji stali to tytan miał to coś, co świadczyło o ekskluzywności i pozwalało skonstruować lekką ramę. W dodatku odporną w 100% na warunki atmosferyczne, bo tytan po prostu taki jest (w kontakcie z tlenem pokrywa się dodatkową warstwą ochronną tlenku), że nie trzeba go nawet malować. Jako materiał do produkcji ram odkryto tytan już w latach 70-tych, szybko okazało się, że najlepiej będzie zastosować stop z dodatkiem aluminium i wanadu, znany jako Ti3Al2,5V. Tytan jest lżejszy niż stal, ale trudny w obróbce ze względy na reaktywność z tlenem - spawać trzeba go w osłonie gazów obojętnych, co bardzo podnosi koszty produkcji. Plastyczność materiału w połączeniu z bardzo dużą wytrzymałością mechaniczną i twardością sprawia, że do obróbki również trzeba stosować bardzo drogie, specjalistyczne narzędzia. Jakby tego było mało elastyczność materiału sprawia, że ram po spawaniu nie da się skorygować, jeśli są po prostu krzywe. Są lekkie, komfortowe i wieczne. Astronomiczna cena dodaju mu tylko ekskluzywności. Ramy z aluminium i kompozytów są lżejsze, ale przecież tak „pospolite”. Ludzie ciągle kupują tytan, bo jest w tych ramach magia.
Magnez i inne
Magnez przeżywał swoje złote lata, gdy na warsztat wzięła go tajwańska Merida, która ze stopu tego materiału produkowała ramy. Dziś seryjnie wytwarza je tylko Pinarello, rezerwując dla swojego kultowego modelu Dogma FPX. Magnez teoretycznie idealnie nadawałby się do produkcji ram, jest bowiem o 30% lżejszy od aluminium, gdyby nie drobny szczegół. Otóż jest ekstremalnie reaktywny z tlenem, co wymusza pokrywanie specjalnymi warstwami chroniącymi go przed powietrzem atmosferycznym, ale i utrudnia samo spawanie. Szkoda. Połączenie wspomnianych czynników sprawia, że produkcja ram z magnezu przestała się po prostu opłacać. Karbon magnez dobił, jest lżejszy i łatwiejszy w obróbce.
Więcej o karbonie i szerzej kompozytach w kolejnym odcinku naszego poradnika.
Foto: Cannondale (www.grupapgr.pl), Pinarello (www.pinarello.com/), Merlin (www.merlinbikes.com), arch. bikeWorld.pl
