MTB Frame Development Episode 5 Carbon-Alu-Bonding – besser, nicht leichter

In Episode 5 der MTB Frame Development-Serie beschäftigt sich Kavenz mit einem Thema, das im Rahmenbau immer wieder diskutiert wird: dem strukturellen Verkleben von Carbonrohren mit Aluminium-Lugs. Dabei geht es ausdrücklich nicht um ein fertiges Produkt, sondern um den aktuellen Entwicklungsstand und die dahinterliegenden Überlegungen.
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Bonding Carbon to Aluminum – MTB Frame Development (Episode 5)
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Warum Carbon?

Ausgangspunkt ist ein Vergleich am Unterrohr: Ein Aluminium-Down-Tube wiegt etwa 500 Gramm, ein vergleichbares Carbonrohr rund 300 Gramm – also rund 200 Gramm Unterschied. Trotzdem ist Gewicht nicht das Hauptziel. Carbon eröffnet vor allem zusätzliche Freiheitsgrade bei der Auslegung: Steifigkeit kann gezielter beeinflusst und Material dort eingesetzt werden, wo es strukturell sinnvoll ist. Der Fokus liegt damit weniger auf Minimalgewicht, sondern auf Funktion, Dauerhaltbarkeit und Vielseitigkeit.

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Diashow: MTB Frame Development Episode 5: Carbon-Alu-Bonding – besser, nicht leichter
Ghetto Test Rig
The lug did well
Surface prep Carbon tube
Slack Line Test
First samples after Testing
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Nachhaltigkeit & Embodied Energy

Auch das Thema Nachhaltigkeit wird differenziert betrachtet. In Gesprächen mit Compotech, dem Hersteller der Carbonrohre, zeigt sich:

  • Carbon-Produktionsabfälle sind verwertbar und nachgefragt.
  • Das Rohrwickelverfahren erzeugt sehr wenig Verschnitt.
  • Die Carbonrohre werden in der EU gefertigt.
  • Beim Vergleich der Embodied Energy zeigte sich bereits zuvor: Aluminium und Carbon liegen näher beieinander als oft angenommen – abhängig von Recyclingquote, Transportwegen und Nutzungsdauer.
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Warum Kleben?

Carbon kann nicht geschweißt werden, mechanische Verbindungen bringen eigene Nachteile mit sich. Strukturelles Kleben bietet theoretisch Vorteile wie gleichmäßige Lastverteilung, elektrische Trennung von Carbon und Aluminium sowie Schutz vor Feuchtigkeit – funktioniert aber nur als sauber abgestimmtes Gesamysystem.

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Die Aluminium-Lugs bestehen aus 6000er-Serie Aluminium, unter anderem wegen des geringeren Korrosionsrisikos in einer Mischbauweise. Alle Klebeflächen bleiben bewusst RAW, um die Langzeithaftung nicht zu beeinträchtigen.

Prozess & offene Fragen

Der gezeigte Prozess ist ein Work in Progress: Reinigung mit Alkohol, mechanische Vorbereitung, zeitnahes Fügen. Im Fokus stehen zudem zwei Klebstoffe: 3M DP420 und DP490. Ermüdungsverhalten, Temperaturbereich und Verarbeitungssicherheit werden gegeneinander abgewogen. Klar ist: Fahrräder können realistisch Temperaturen von 80–90 °C erreichen – und genau dort ändern Materialien ihr Verhalten.

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Fazit

Das zentrale Fazit der Episode ist bewusst nüchtern: Der Rahmen wird nach aktuellem Stand vermutlich nicht leichter, könnte aber besser und vielseitiger werden. Es geht nicht darum, Carbon gegen Aluminium auszuspielen, sondern um ein System mit mehr Entwicklungsfreiheit und Optionen über mehrere Iterationen hinweg.

Ausblick

In Episode 6 wird es konkret: Kavenz besucht Compotech und zeigt den Weg der Carbonrohre von CAD über CAM bis zur CNC-Fertigung – und wie viel der Theorie sich in der Praxis bewähren muss.

Was sagt ihr zur neusten Episode von Kavenz?

Text und Bilder: Kavenz

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55 Kommentare

» Alle Kommentare im Forum
  1. Oder man schreddert den Mist. Die Fasern sind dann aber so kurz, dass man da auch nicht mehr viel mit anfangen kann.
    Laut dem Video wird das Defekte Rohr geschreddert - oder zumindest besteht die Möglichkeit und dann wird aus den Schnippseln was neues gemacht.

    Würde mich halt interessieren ob das wirklich gemacht wird oder auch dieses Carbon in der Realität Ocean- oder Landfill wird.

    Wäre ja eine tolle Entwicklung wenn das hier anders Laufen würde!

    Das Thema unterschiedliche Wickelungen etc. zu realisieren um zB. den Flex zu steuern ist ja schön und gut und ein Vorteil gegenüber einem einfachen Alurohr, aber eben nichts was man nicht auch anders bewerkstelligen könnte und es meines Erachtens rechtfertigen würde, damit "endgültigen" Müll in einem Hobby zu schaffen, dass auf diese darunter leidende Natur angewiesen ist.

    ! Und nein- ich behaupte nicht ein Heiliger zu sein!
  2. Den Plastikmüll mit kleingeschredderten Kohlenstofffasern will kaum einer haben, weil die Fasern zu kurz sind. Da können keine Gewebe für neue CFK-Teile draus gemacht werden.

    Das hört sich alles immer ganz toll an, bei genauerer Betrachtung ist und bleibt es faserverstärkter Plastikmüll.

  3. Die 90er sind schon etwas her, entsprechend ist das ein sehr, sehr schlechtes Argument, spätestens nachdem man sich die Entwicklung der Fahrradbranche und die Fertigungsverfahren ansieht. Wenn du damals jemandem gesagt hättest, dass Leute mit Carbonrahmen mit 60km/h eine DH Strecke runter fahren, die damals überhaupt nicht fahrbar war, oder sich bei der Rampage irgendwo runter schmeißen, und der Rahmen das problemlos überlebt, hätten dir auch alle einen Vogel gezeigt. Gerade Verbundwerkstoffe und alles drum herum haben immense Fortschritte in den letzten ein bis zwei Jahrzehnten im Radsport gemacht. Mittlerweile kann es einen aufs Maul legen und der Rahmen ist noch ganz, war bei den ersten Carbonrahmen nicht selbstverständlich. Die Innovation dahinter ist vielleicht nicht so offensichtlich wie eine Getriebeschaltung statt einem Tretlager zu verbauen sondern liegt eher im Detail, ist aber nicht weniger wichtig oder ausschlaggebend

    Außerdem funktioniert die Rahmenbauweise wunderbar bei Atherton, wieso soll es nicht bei Kavenz funktionieren? Fein abgestufte Geometrie, kaum rahmenspezifischer Werkzeuginvestment (nur Klebelehren und Einsätze zum Teile Festspannen für die Fräse) und sehr schnelle Iterationen machen gedruckte und gefräste Rahmen mit geklebten Verbindungen so spannend und interessant für kleine Buden wie Kavenz
    Das ist überhaupt kein schlechtes Argument. Das GT STS DH Lobo von 1998 z.B. ist von der Konstruktion wesentlich anspruchsvoller als diese 0815 Muffenkonstruktion.
  4. Wie immer ein interessantes Video und Ansätze.

    Zu der E Sache kann ich nix sagen, würde mich aber freuen, wenn Kavenz dieses Thema den Zahlreichen Mitbewerbern überlassen könnte. Gefallen tut mir der Muffen/Plaste Style schon, müsste ich wählen, würde ich wohl zur günstigeren Variante greifen, sowie hätte ich Angst vor Knarzen, oder sonst welchen Altersbedingten Begleiterscheinungen bei der Klebetechnik. Versuche meine Rahmen aber auch immer möglichst lange zu fahren, was bei Kavenz durch die vielen Updates ja super funktioniert.

    Getriebe ist seit mittlerweile schon bald Jahrzenten 😉 Traum vieler feuchter Träume. Jedoch wurde in meinem Umfeld die häufige Schwärmerei allzu oft von der Realität (und schlussendlich einer Kettenschaltung/(oder wenigstens einer Kette) abgelöst. Wirkungsgrad, Preis, Gewicht, alles wird besser. Aber wenn mal was ist, würde halt nur ein Ersatzgetriebe in der Werkzeugkiste, oder erweiterte, Polytechnische Kenntnisse etwas bringen, um zeitnah der Gerät wieder nutzen zu können.

    Bezüglich Recyclings der Plasterohre könnte ich mir aber gut vorstellen das bei der CZ/D Symbiose was Ordentliches bei rauskommt.

    Mal schauen wo die Reise hingeht.

    Ich würde mich freuen wenn ich mir als nächsten Rahmen wieder ein Kavenz leisten könnte/möchte
    ✌️

  5. Zum Thema Knarzen habe ich bei der Verschraubung ums Tretlager erheblich mehr bedenken, als bei der Klebeverbindung zwischen Muffe und Rohren. Die Überlappung und damit die Klebefläche scheint sehr groß zu sein.
    Mein Cannondale Raven ll Rahmen ist mittlerweile über 25 Jahre alt und noch nicht zu Staub zerfallen, trotz erheblicher Startschwierigkeiten. Wird aber natürlich nicht mehr so stark gefordert. Alu ist, von der Dauerfestigkeit in der Theorie eher schlecht. Trotzdem funktionieren die Rahmen auch über längere Zeit, wenn das Material bei der Verarbeitung richtig behandelt wurde. Mit CFK und Verklebung ist es genauso.
    Mal sehen wie die endgültige Version aussieht, aber ein bisschen an gefixt bin ich schon, den Tretlager Bereich darf man halt nicht so oft reinigen, dann ist es optisch nicht so schlimm 😬

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