nieuws

Nieuwe staalsoort oplossing voor tekort aluminium frames?

Elektrische fietsen 10374

Nieuwe staalsoort oplossing voor tekort aluminium frames?
thyssenkrupp ontwikkelde een fietsframe van zogeheten dual-phase staal.

Een tekort aan aluminium fietsframes bedreigt de exploderende e-bikeverkopen in Europa. Maar een oplossing dient zich mogelijk aan; een nieuwe, extreem duurzame staalsoort die sterker en stijver is dan aluminium en zich laat vormen als koolstofvezel.

De e-bikeverkopen in Europa worden flink bedreigd door de beperkte beschikbaarheid van aluminium frames. Duidelijk is dat de productie hiervan in Europa moet stijgen om aan de vraag te kunnen voldoen. En snel ook. Maar het opstarten van gerobotiseerde productie van aluminium frames is complex. Staal daarentegen laat zich veel eenvoudiger verwerken, maar een terugkeer naar buizenframes van chroom-molybdeenstaal is uitgesloten. De oplossing biedt zich wellicht aan in de vorm van een nieuwe, extreem duurzame staalsoort die sterker en stijver is dan aluminium en zich laat vormen als koolstofvezel.

Tekort speelt al langer

Het probleem van een tekort aan aluminium frames is al enkele jaren bekend. Bedrijven als Triangles, dat nu in Portugal aluminium frames produceert met behulp van robots, sprongen erop in. Maar dat is slechts een druppel op een gloeiende plaat en werkt het nijpende tekort niet weg.
De uitdagingen zijn alleen maar groter geworden nadat de vraag naar aluminium frames explodeerde en omdat anti-dumpingmaatregelen van kracht zijn geworden om import van e-bikes uit China te beteugelen. China exporteerde in 2018 nog 750.000 e-bikes naar de EU. Die aantallen moeten nu in Europa worden geproduceerd. Grote vraag is dus hoe snel die productie in Europa kan worden verhoogd.

Productie van frames in Europa

Staal in plaats van aluminium gebruiken is een manier om die productie snel op te krikken. Luigi Seghezzi van Bike Machinery/Mair, expert op gebied van frameproductie, voorspelt dat binnen 3 jaar zo’n 3 miljoen frames in Europa geproduceerd worden. Deze productie zal volgens Seghezzi met name plaatsvinden in Portugal, Polen en Roemenië. Inmiddels is bekend geworden dat in Polen een bedrijf genaamd Arkus-Romet in augustus een productiefaciliteit zal openen voor gerobotiseerde productie van frames.
Volgens Seghezzi zal het merendeel van de 3 miljoen frames in de EU vervaardigd worden uit wat hij ‘lichtmetaal’ noemt; een compleet nieuw type metaal dat qua gewicht de vergelijking met aluminium kan doorstaan.

 ‘Dual-phase staal’

Ondertussen is ook duidelijk wat het door Seghezzi genoemde lichtmetaal precies is. Staalgigant thyssenkrupp Steel Europe won onlangs een Red Dot Design Award voor hun hi-tech stalen fiets. Deze racefiets is uitgerust met een door thyssenkrupp ontwikkeld frame, dat gemaakt is van zogeheten dual-phase staal: staal met een twee-fasen microstructuur dat onder meer in de auto-industrie wordt toegepast voor productie van carrosserieën.
Volgens de fabrikant is dit staal sterker en stijver dan aluminium en laat het zich net zo vormen als carbon. De gegalvaniseerde staalplaat wordt gevormd tot 2 halfronde buizen, die vervolgens aan elkaar gelast worden in een automatisch, 3D lasergestuurd lasproces.

Onzichtbare lasnaden

De naden van de aan elkaar gelaste buizen zijn praktisch onzichtbaar, wat nieuwe ontwerpmogelijkheden biedt. De extreme stijfheid in het gebied rond de pedaallagers zorgt voor maximale krachtoverbrenging. Tegelijkertijd, zo zegt thyssenkrupp, is de zadelbuis flexibel genoeg om goede dempingeigenschappen te hebben, wat moet zorgen voor een comfortabele rit.

Conflicterende producteisen

Jia-Uei Chan, leider van het steelworks-project binnen thyssenkrupp: “Moderne fietsframes zijn doorgaans gemaakt van aluminium of carbonfiber, voor maximale stijfheid. Dit gaat echter onvermijdelijk ten koste van het comfort. Dat doorbreken vormde het uitgangspunt voor ons steelworks-project. We lieten ons inspireren door de verschillende eigenschappen die staal biedt. Zonder de hoge sterkte van het staal was het bionische ontwerp van de zadelbuis niet mogelijk geweest. Door dunne staalplaten en hi-tech productieprocessen toe te passen, zijn we in staat om normaliter conflicterende producteisen op gebied van design, stijfheid en comfort succesvol te combineren.”

De thyssenkrupp-fiets is later dit jaar te koop.

Reageer op dit artikel