Het is een materiaal dat bestaat uit dunne vezels van koolstof. Deze vezels hebben een dikte van circa 5 a 10 micrometer, bestaande uit langgerekte koolstofkristallen die min of meer evenwijdig zijn met de vezel.
Een groot voordeel van carbon is dat het materiaal (meestal) nog lichter en stijver is dan aluminium. Omdat carbon vroeger nog lastig en niet goedkoop was om te produceren, reden alleen de profs rond met een carbon fietsframe. Tegenwoordig is carbon het meest gebruikte materiaal op de racefiets.
En nog belangrijker, het vertoont geen moeheid zoals metalen dat wel kennen. Dus eigenlijk is de levensduur van een koolstofvezelsamenstelling bijna oneindig, zolang het geen grote schokken oploopt of spanningen waardoor het product noodgedwongen meer krachten te verduren krijgt dan waarvoor het ontworpen is.
Carbon is namelijk extreem licht, maar tegelijkertijd toch sterk. Een ander voordeel van een frame gemaakt van carbon is dat dit materiaal niet roest. In tegenstelling tot andere materialen heeft carbon vrijwel nooit last van materiaalmoeheid. Door het 'stijve' carbon voelt het aan alsof elke trap raak is.
Met een setje carbon wielen rijd je al snel 2-3 km/h sneller dan met aluminium wielen als je dezelfde kracht genereert. Daarnaast ziet een setje carbon wielen er natuurlijk supervet uit, wat ook goed voor je moraal is.
Carbon wielen hebben enorme voordelen ten opzichte van standaard aluminium wielen. Ze zijn stijver en daardoor heel responsief en hebben een heel direct stuurgedrag. Daarnaast maakt het lichte materiaal het mogelijk om hoge velgen te maken wat het materiaal ideaal maakt voor aerodynamische wielen.
40mm – 50mm – Voor de allround wielrenner
En zoals onderzoek aantoont, heeft aerodynamica een groter positief effect op de snelheid van de fiets dan gewicht: op de vlakke weg in ieder geval. Met deze velgmaat, zeker als de velgen van carbon zijn, kun je ook nog prima de heuvels of de bergen in.
Titanium heeft een grotere materiaaldichtheid dan carbon of aluminium. Echter, omdat titanium sterker is, kunnen de framebuizen dunner worden gemaakt. Het gewicht van een titanium frame is vergelijkbaar met een gemiddeld carbon frame en ligt lager dan een hoogwaardig aluminium frame.
Carbon, oftewel een frame opgebouwd uit koolstof is ontzettend licht. Merken zoals Cervélo en Trek hebben het gepresteerd om fietsframes te fabriceren die onder de 700 gram wegen, maar sterk genoeg zijn om de zwaarste ritten te doorstaan.
Nu is het gewicht van carbon het grootste voordeel van het materiaal, maar het is ook fijn om te weten dat carbon niet roest en geen last heeft van metaalmoeheid.
Carbon is zeer kwetsbaar
Een ander nadeel is dat carbon iets kwetsbaarder is bij valpartijen. Zo kan carbon breken of kan er een deuk of scheur in het materiaal ontstaan waar je niet zo blij mee bent.
Fietsen worden steeds lichter, zonder dat dat ten koste gaat van de veiligheid. Toch heeft de internationale wielerunie UCI tot op heden vastgehouden aan de ondergrens van 6,8 kilogram. Racefietsen in het profpeloton mogen niet lichter zijn.
Wat kost een carbon racefiets? Een racefiets van carbon is meestal duurder dan een racefiets van aluminium. Voor een goede racefiets van aluminium beginnen de prijzen rond de 1.000 euro. Voor een goede racefiets van carbon beginnen de prijzen rond de 1.750 euro.
Carbon reparatie is het maken van een breuk of verbrijzeld deel. Dankzij de ontwikkeling van zowel technieken als materialen (zoals carbonweefsels en epoxyharsen) is het repareren van carbon tegenwoordig een volwaardig alternatief. Ook is reparatie vele malen goedkoper dan de aanschaf van een nieuw frame.
Het is een zeer sterk materiaal dat ook erg licht is. Carbon fiber is vijf keer sterker dan staal en twee keer zo stijf. Hoewel Carbon fiber sterker en stijver is dan staal, is het lichter dan staal; waardoor het het ideale productiemateriaal voor vele onderdelen is.
Vooral MTB wielen gemaakt van carbon hebben hele goede eigenschappen. Ook bij de wielen komt namelijk de stijfheid van carbon weer terug. Door de stijfheid van het carbon zal de velg niet of nauwelijks buigen. Dit zorgt ervoor dat er veel meer kracht op de ondergrond terecht komt.
Een oud stalen frame weegt zo'n 2000 gram, een stalen vork zo'n 650. Een modern, redelijk betaalbaar alu frame weegt zo'n 1400 gram, een carbon vork zo'n 500 gram. De top of the bill carbon frames wegen minder dan 1000 gram en vorken minder zo'n 300 gram. Ook de onderdelen zijn behoorlijk lichter geworden!
Het carbon frame, dezelfde als de fiets van Gunter, werd handgemaakt door de Duitse fabrikant SPIN. Het gewicht? 643.9 gram.
Een carbon voorvork heeft naast een kleine winst in gewicht het voordeel dat het de klappen beter dempt dan een aluminium voorvork. Dit verschilt wel per vork. Ook andere onderdelen zoals tandwielen kunnen worden vervangen door soorten van een lichter materiaal.
Het smeltpunt van titanium van 3034,4 graden Fahrenheit (dat extreem hoog is) maakt het productieproces energie-intensief, wat resulteert in een duur productie- en fabricageproces. (4) Kenmerken. Titanium staat bekend om zijn hoge sterkte-gewichtsverhouding.
Daardoor zijn stalen frames sterk, duurzaam en comfortabel. Bovendien zijn moderne stalen frames aanzienlijk lichter en stijver geworden, dan de 'stalen rossen' van een paar decennia geleden en doen ze qua prestatie ook niet onder voor moderne frames van andere materialen.
Voordelen van een stalen fietsframe
Staal heeft allereerst best wel wat veerkracht. Meer dan aluminium, want dit is een wat stijver materiaal. Deze veerkracht – ook wel plastische vervorming genoemd - geeft een extra comfortabele fietservaring. Hierdoor heb je minder last van oneffenheden in het wegdek.
Een hoge velg leidt de luchtstromen beter en zorgt daardoor voor minder luchtweerstand. Waardoor je uiteindelijk sneller zult gaan. Een hoge velg, zoals deze 50mm geeft wel aerodynamisch voordeel, maar is ook erg licht. Maar niet elke velghoogte is geschikt voor iedere wielrenner.
Als een wiel goed ingespaakt is gaan spaken levenslang mee, en kunnen zelfs bij het vervangen van velg of naaf opnieuw gebruik worden. 11.000 km is bitter weinig voor een wielset. Als je velg nu al versleten is dan heb je waarschijnlijk heel veel in regen, modder en vriesweer (zout) gefietst.
Een heel groot voordeel van een hoge velg is de aerodynamica. De aerodynamica zorgt dat je met dezelfde krachtsinspanning een stukje sneller bent. Dat is ook vaak de reden dat wedstrijdrenners kiezen voor een hoge velg met een vlakke rit. Een ander voordeel is van hoge carbon velg is de stijfheid.