Titan- oder Aluschrauben? Oder doch der gute alte Stahl?

[leongaultier]

Hey,

lohnt es, die ganzen Schrauben am bike durch Titan- oder Aluschrauben auszutauschen?

Ich habe mal nach M6 x 35-Schrauben gesucht. Hier die Daten zu jeweils einer Schraube:

Alu = 3 gr = 1,75 € inkl. Steuer

Stahl = 9 gr = 0,06 € inkl. Steuer

Titan = 5 gr = 3,85 inkl. Steuer

Nehmen wir mal an, dass man fürs bike 50 Schrauben benötigt. Nur mal so angenommen. Dann wären wir bei folgenden Daten:

Alu = 150 gr = 87,5 €

Stahl = 450 gr = 3,00 €

Titan = 250 gr = 192,50 €

Für jemand, der Kohle ohne Ende hat, dem stellt sich diese Frage vielleicht nicht, aber eine Mehrinvestition von sage und schreibe 188,50 € für einen Gewichtsvorteil von nur 200 gr ist doch sehr happig für einen Normalverdiener. Andersrum gefragt, ob es sich für einen Normalverdiener nicht sogar eher lohnt, auf 200 gr Gewichtsersparnis gegenüber Stahlschrauben zu verzichten und die 190 € sinnvoller zu investieren?!

Darf man überhaupt überall Alu- oder Titanschrauben anbringen oder gibt es Bereiche, wie z. B. Vorbau-, Lenker-, Steuersatz-, Sattel- und Sattelstützenbereich, bei denen es sinnvoller wäre?

Wie ist eure fachmännische Meinung zum Thema?

Gruß

 

[memphis35]

Wie ist eure fachmännische Meinung zum Thema

Das deine Rechnung überhaupt nicht stimmt da am Bike sicher keine 50 Schrauben mit M6x35 verbaut sind .
Miß mal alle Schrauben ab und dann fang von vorne an .

 

[CubeFan1998]

Im Verhältnis von den Stahlschrauben zu den Alu Schrauben würde ich jetzt mal sagen das für 87€ du 300g einsparst, jetzt unabhängig davon ob deine Berechnung bzw. Auflistung stimmt, lohnt sich das schon. Aber du musst auch Bedenken, dass einige Schrauben ein Feingewinde haben diese kosten dann nochmal extra.

Ob du die Schrauben anbringen kannst ohne dir irgendwas dabei kaputt zu machen weiß ich nicht. Aber ich denke du brauchst mindestens ab der Alu Schraube unbedingt einen Drehmoment Schlüssel. Aber ich würde dir lieber Raten andere Teile auszutauschen um dein Bike leichter zu machen welche dann vielleicht auch noch eine bessere Funktion haben als ein paar Schrauben welche "nur" das Rad zusammen halten.

 

[Toolkid]

Hey,

lohnt es, die ganzen Schrauben am bike durch Titan- oder Aluschrauben auszutauschen?
...

Nein.

Das kannst du machen, wenn du sonst alles optimiert hast und die letzten Gramm auch noch mitnehmen willst.

 

[leongaultier]

Das deine Rechnung überhaupt nicht stimmt da am Bike sicher keine 50 Schrauben mit M6x35 verbaut sind .
Miß mal alle Schrauben ab und dann fang von vorne an .

Ich habe ja geschrieben "Nehmen wir mal an" "Nur mal so angenommen".

Ich dürfte damit doch relativ gut die Mitte getroffen haben. Es gibt kleinere, dünnere und kürzere Schrauben und dann gibts eben größere, dichere und längere Schrauben am bike.

 

[Seven-Eleven]

Aluschrauben dürfen überall verwendet werden außer am Vorbau, an der Sattelstütze und an den Klemmschrauben der V-Brake.
Bei Scheibenbremse würde ich am Sattel lieber auch Titanschrauben benutzen.

 

[Enrgy]

...aber eine Mehrinvestition von sage und schreibe 188,50 € für einen Gewichtsvorteil von nur 200 gr ist doch sehr happig...

unter leichtbauern gilt 1eu pro gramm für das letzte kilo als normaler wert. von daher ist man hier sogar noch günstig unterwegs...

 

[Avatas]

Aluschrauben dürfen überall verwendet werden außer am Vorbau, an der Sattelstütze und an den Klemmschrauben der V-Brake.
Bei Scheibenbremse würde ich am Sattel lieber auch Titanschrauben benutzen.

ich kenn Dein technisches Hintergrundwissen nicht, von daher mag die pauschale Aussage richtig sein. Mir kommt sie aber dennoch etwas mutig vor, da sie den Einsatzzweck des Fahrrads außer acht lässt.

 

[Enrgy]

stahl ist bei 99% der bikes doch sowieso mengenmäßig kaum noch vorhanden

mir fallen da spontan nur ein:

bremsscheiben (gibts auch schon aus alu)
speichen (gibts auch schon aus alu)
kugellager (gibts auch schon aus keramik)
kette (mit hohlpins und laschen)
kassette (gibts auch schon aus alu)

 

[leongaultier]

@ Enrgy

Deine Sig macht mich neugierig.

Was genau bedeutet die?

 

[wieman01]

Ich persönlich bevorzuge Stahl, da ich schon die ein oder andere Aluschraube/-mutter zerstört habe, als ich keinen Drehmomentschlüssel verwendete. Daher ziehe ich Robustheit der Gewichtsersparnis vor.

 

[leongaultier]

Aber wenn z. B. am Vorbau steht, dass man mit 5 Nm festziehen darf, ist es egal, ob jetzt Alu oder Titan oder Stahl, oder!? D. h., egal aus welchem Material die Schrauben sind, max. in dem Fall bis 5 Nm!?

 

[wieman01]

Aber wenn z. B. am Vorbau steht, dass man mit 5 Nm festziehen darf, ist es egal, ob jetzt Alu oder Titan oder Stahl, oder!? D. h., egal aus welchem Material die Schrauben sind, max. in dem Fall bis 5 Nm!?

Ja, absolut richtig.

 

[leongaultier]

Ja, absolut richtig.

Danke.

 

[US.]

Hi,

für die berechnung wurden falsche Materialdichten angesetzt.

Aber mal ein Beispiel aus der Praxis:
Habe alle Schrauben soweit sinnvoll durch Titan ersetzt, was knapp 100g Ersparnis gebracht hat. Mitteleinsatz lag bei 190€. Im Leichtbau durchaus ein akzeptables Verhältnis.
Klar ist natürlich, daß das nur funktioniert wenn einige M6-Schrauben und M8-Schrauben (Wippe) dabei sind. Mit M3 und M4 brauch man nicht anfangen, das dient dann tatsächlich nur dem Spieltrieb (wie das andere auch )

Gruß, Uwe

 

[Seven-Eleven]

ich kenn Dein technisches Hintergrundwissen nicht, von daher mag die pauschale Aussage richtig sein. Mir kommt sie aber dennoch etwas mutig vor, da sie den Einsatzzweck des Fahrrads außer acht lässt.

Den Einsatzzweck habe ich definitiv nicht außer Acht gelassen. Meine Aussage ist auch nicht pauschal!
Habe schon empfohlen die sicherheitsrelevanten Stellen mit Titanschrauben anstatt Aluschrauben auszustatten. Es gibt auch Leute, die nehmen sogar z. B. am Vorbau Aluschrauben. Das könnte auch funktionieren, aber ich würde es lassen.

 

[Limit64]

Titan hat mit einer Festigkeit von etwa 900N/mm² etwa die Festigkeit guter Stahlschrauben und können diese eigentlich überall am Fahrrad ersetzen.

Alu-Schrauben haben nur etwa die halbe Festigkeit. Wenn keine extremen Belastungen zu erwarten sind, reicht das für Vorbau/Lenker, Brems-/Schalthebel, Flaschenhalterung, usw.

Für letztere und ähnlich unkritische Dinge kämen auch Carbonschrauben in Frage, die nur etwa 1/3 der Festigkeit von guten Stahlschrauben haben. Dafür wiegen sie nur die Hälfte von Alu-Schrauben.

 

[Seven-Eleven]

Alu-Schrauben haben nur etwa die halbe Festigkeit. Wenn keine extremen Belastungen zu erwarten sind, reicht das für Vorbau/Lenker, Brems-/Schalthebel, Flaschenhalterung, usw.

Ich habe früher selber an einen Control Tech Vorbau mit 1-Schraubenklemmung eine Aluschraube montiert gehabt. Ist zwar nichts passiert aber auf Dauer habe ich da wieder auf Titan umgestiegen.
Syntace hat mir auch eine Freigabe für Aluschrauben am Syntace F99 Vorbau gegeben. Allerdings sollte man dann die Aluschrauben jährlich tauschen.
Am Vorbau lieber Titanschrauben benutzen. Soviel schwerer sind die sechs Titanschrauben gegenüber sechs Aluschrauben auch nicht.

 

[bastl-axel]

Alu-Schrauben haben nur etwa die halbe Festigkeit.

Alu hat ein spezifisches Gewicht von 2,7g/ccm, Stahl von 7,85g/ccm. Stahl ist also dreimal so schwer als Alu. Stahl hat eine Zugfestigkeit von ca 80 Kg/mm² und sogenanntes Flugzeug-Aluminium 52 kg/mm².
Also haben Stahlschrauben "nur" die 1,5fache Zugkraft und nicht die doppelte.
Titan hat eine Dichte von 4,5kg/ccm. Ist also nur halb so schwer wie Stahl, aber handelsüblich mit ca 90kg/mm² kaum stabiler. Lohnt sich also kaum, vor allem, weil es auch noch sehr teuer ist.

 

[Limit64]

Ich habe einfach mal Google befragt und folgenden Werte für Schrauben gefunden:
Stahl je nach Festigkeitsklasse bis zu 1200N/mm² (Klasse 12.9)
Titan ~900N/mm²
Alu-7075 560-600N/mm²
Carbon ~300N/mm²

Am Fahrrad werden aber wohl standardmäßig Stahlschrauben niedrigerer Festigkeitsklassen verbaut; ch vermute 8.8er (800N/mm²) oder höchstens 10.9er (1000N/mm²). Von daher stimmt der Faktor 1.5 in der Realität vermutlich.

 

[Floh]

Schau mal lieber nach dem E-Modul. Alu 70.000 Stahl 210.000 N/mm². Das heisst bei gleichem Querschnitt und gleicher Belastung längt sich die Alu-Schraube um den Faktor 3 mehr als die Stahlschraube.
Aluminium taugt nicht für Schrauben, weil der elastische Bereich zu klein ist und es sich bei plastischer Verformung (Überlastung) kaum noch verfestigt, während eine Stahlschraube sich sogar durch das Anziehen in den plastischen Bereich noch in den Eigenschaften verbessert, so dass man eine noch festere Verbindung realisieren kann.
Alu ist einfach zu weich um als Schraube zu taugen. Ausnahmen würde ich machen bei der Umwerfer-Klemmung oder solchen nebensächlichen Dingen.

Titan kann man machen, aber die Kosten sind immens und man muss auch ein wenig Aufwand treiben damit die Schraube nicht festgeht oder frisst.

 

[bastl-axel]

Wenn Vorbauten oder ähnliches nur mit einem Drehmoment von 5 Nm angezogen werden, 8.8er-Stahlschrauben aber normalerweise mit 12 Nm, erkennt man doch, das Aluschrauben hier völlig ausreichend sind. Bin sogar früher MotoCross mit jeweils einer Titan- und einer Aluschraube an den Bremsen gefahren und nie ist was passiert. Jeder Bremssattel wird an einer Schraubenbefestigung auf Zug und an der anderen auf Druck belastet. Auf der Druckseite kann man ruhig eine Alu-Schraube einsetzen. Ich mach dies aber nicht wegen dem Gewicht, sondern weil eine farbig eloxierte Schraube einfach besser aussieht.

 

[Seven-Eleven]

... während eine Stahlschraube sich sogar durch das Anziehen in den plastischen Bereich noch in den Eigenschaften verbessert, so dass man eine noch festere Verbindung realisieren kann.

Das stimmt definitiv nicht!
Eine Schraube sollte generell nur so viel angezogen werden wie nötig, da sonst zu wenig Reststabilität besteht.

 

[bastl-axel]

Aluminium taugt nicht für Schrauben, weil der elastische Bereich zu klein ist und es sich bei plastischer Verformung (Überlastung) kaum noch verfestigt...

Es gibt doch gar keine Überbelastung, da Vorbauten z.B. nur mit 5 Nm angezogen werden und sogar Alu-Schrauben standardmäßig bis etwa 6 Nm. Also keine Überbelastung.

...während eine Stahlschraube sich sogar durch das Anziehen in den plastischen Bereich noch in den Eigenschaften verbessert, so dass man eine noch festere Verbindung realisieren kann..

Genau, deshalb ist ein Drehmomentschlüssel auch so wichtig. Aber wie ich weiter unten schon schrieb, funktioniert dies allerdings beim Fahrrad nicht, weil alle verwendeten Schrauben (Stahl, Edelstahl, Alu und Titan) einen höheren Drehmoment vertragen, als das Material, wo sie reingeschraubt werden.

Titan kann man machen, aber die Kosten sind immens und man muss auch ein wenig Aufwand treiben damit die Schraube nicht festgeht oder frisst.

Welcher Aufwand. Genau wie bei Edelstahl- und Alu-Schrauben etwas Gewindefett drauf langt.

Das stimmt definitiv nicht!
Eine Schraube sollte generell nur so viel angezogen werden wie nötig, da sonst zu wenig Reststabilität besteht.

Schrauben sollten immer bis zum Elastizitätsbereich angezogen werden, deshalb gibt es abhängig von Material, Gewindesteigung und Schraubendicke unterschiedlich Drehmomentwerte. Funktioniert allerdings beim Fahrrad nicht, weil alle verwendeten Schrauben (Stahl, Edelstahl, Alu und Titan) einen höheren Drehmoment vertragen, als das Material, wo sie reingeschraubt werden.

 

[Seven-Eleven]

Schrauben sollten immer bis zum Elastizitätsbereich angezogen werden, deshalb gibt es abhängig von Material, Gewindesteigung und Schraubendicke unterschiedlich Drehmomentwerte. Funktioniert allerdings beim Fahrrad nicht, weil alle verwendeten Schrauben (Stahl, Edelstahl, Alu und Titan) einen höheren Drehmoment vertragen, als das Material, wo sie reingeschraubt werden.

Der Autor dieser Seite sieht das anders.
"Eine Schraube sollte man nur bis 80% des Elastizitätsbereiches belasten. Somit ist sicher gestellt, dass sie sich nicht dauerhaft gedehnt hat."

Diese Aussage kommt von der Firma Tune :
"In den 90`ern wo die Tune Stütze noch mit Aluschrauben ausgeliefert wurde, sind bei einigen Benutzern die Schrauben im Fahrbetrieb gerissen, da sie zu stark angezogen wurde und die Schraube keine weitere Last mehr übertragen konnte"