FAQ

Framematerialen

Er zijn maar weinig onderwerpen in “fietsland” die zo controversieel zijn als de keuze van het framemateriaal. Er zijn trouwens ook weinig onderwerpen waar zoveel onzin over rond wordt gestrooid.

Wij zijn van mening dat een frame een zo hoog mogelijke torsiestijfheid moet hebben. De torsiestijfheid bepaalt hoe goed het voorwiel en het achterwiel in hetzelfde vlak blijven als het frame wordt belast, bijvoorbeeld bij het nemen van een bocht. Een andere belangrijke eigenschap van een frame is de bracketstijfheid. De bracketstijfheid bepaalt hoe ver het bracket mee geeft als je flink op de pedalen gaat staan. In principe geldt hier ook hoe hoger hoe beter, maar boven een bepaalde waarde geeft het bracket niet meer mee en is de bracketstijfheid voldoende.

Fabrikanten als Storck, Scott, Cervelo en (vroeger) Cannondale en Principia zijn ware meesters in het licht en stijf bouwen van een frame, maar een ultralicht goed gebouwd stijf frame zal nooit goedkoop kunnen zijn. Ik lever trouwens graag een beetje gewicht in voor een iets hogere torsiestijfheid (en en veel lagere prijs). Overigens zijn de carbon frames van de voormalige Gerolsteiner ploeg getest. Deze fietsen komen (heel waarschijnlijk) uit dezelfde mal als de frames die voor de consument beschikbaar zijn, maar ze waren zonder uitzondering 1 a 1 ½ ons zwaarder dan de frames die in de winkel worden aangeboden, maar ook zo’n 15 – 20% stijver. Ook de profs leveren kennelijk ook graag een beetje gewicht in voor een hogere stijfheid!

Torsiestijfheid

Des te hoger de torsiestijfheid des te betrouwbaarder het stuurgedrag van de fiets wordt. Bij lagere snelheden en een relatief lichte fietser is het allemaal niet zo kritisch, maar als je ooit met > 65 km/uur op een haarspeldbocht af komt ga je een betrouwbaar stuurgedrag wel waarderen. Een slapper frame (i.e. een frame waarbij de wielen minder goed in hetzelfde vlak worden gehouden) gaat “werken” onder belasting, waardoor het frame zijn eigen bochten gaat rijden in plaats van de bocht die je zelf in gedachten had. Daarnaast is een slap frame erg gevoelig voor “shimmien” op hogere snelheden. Dan komt het frame in een soort trilling waardoor de fiets uiteindelijk onbestuurbaar kan worden. In het algemeen zullen de wat zwaardere (en daarmee vaak de wat goedkopere) frames wat stijver zijn dan de lichtere frames.

Een torsiestijfheid van zo’n 80 tot 90 (afhankelijk van je eigen gewicht) kun je wel zien als een minimum voor een fiets met een betrouwbaar stuurkarakter.

Bracketstijfheid

De bracketstijfheid zegt iets over hoe ver een frame uitwijkt onder belasting, vooral bij staan op de pedalen bijvoorbeeld. Bij een slap frame zal de ketting in de voorderailleur aanlopen als je op de pedalen gaat staan. Dit is uiteraard onwenselijk want dat gaat ten koste van de snelheid. In tegenstelling tot de torsiestijfheid die de voorspelbaarheid van het rijgedrag beïnvloedt hoeft de bracketstijfheid niet zo hoog mogelijk te zijn. Boven een torsiestijfheid van pakweg 50 Nm/0 (in de metingen van “Fiets”) wijkt een frame niet meer uit en heb je voldoende torsiestijfheid. Iemand van > 95 kg wil mogelijk nog een iets hogere bracketstijfheid, maar dat zal een beetje afhangen van hoe je fietst.

Meetgegevens

Op de website van het blad Fiets kun je een overzicht downloaden van de gewichten, torsiestijfheden, bracketstijfheden, vorkstijfheden van alle door hen geteste frames. Daar kunnen we erg veel van leren. Hieronder zijn van de meest gebruikte framematerialen een paar representatieve frames genomen met hun meetwaarden.

Tabel 1. Frame eigenschappen (bron website Fiets)

Frame materiaal gewicht stijfheid T/G*
torsie bracket
Airborne Valkyrie titanium 1750 82 49 46.8
Airborne Komet titanium 1660 97 54 58.4
Litespeed Siena titanium 1325 77 48 58.1
Merlin TR 2.5 titanium 1280 76 51 59.3
Pegoretti Marcelo staal 1990 101 50 50.7
Duell Performance staal 2000 92 51 46.0
Gios Compact Pro staal 2070 74 57 35.7
Storck Scenario Pro aluminium 1380 104 65 75.4
Cannondale CAAD 5 aluminium 1410 113 41 80.1
Cannondale CAAD 7 aluminium 1320 76 46 57.5
Bianchi 1885 (carb vork) aluminium 1550 105 53 67.7
Giant TCR1 aluminium 1340 78 41 58.2
Scott CR1 Carbon 1008 102 48 101.4
Specialized Roubaix Carbon 1150 62 47 53.9
Storck C 0.9 Carbon 1150 87 52 75.6
Trek Madone Carbon 1180 77 36 65.2
Pinarello F4:13 Carbon 1300 76 46 58.4
Colnago C50 Carbon 1175 87 51 74.0
Cervelo P3 Carbon 860 109 50 126.7

*De waarde T/G (de torsiestijfheid gedeeld door het gewicht) zegt iets over hoe goed een fabrikant in staat is om optimaal gebruik te maken van het gebruikte framemateriaal. Het is immers redelijk eenvoudig om een heel zwaar stijf frame te maken. Het is al moeilijker om een licht slap frame te maken en het is uiteraard nog veel moeilijker om een licht stijf frame te maken. Zo is de Cervelo P3 dus ruim 2 maal zo goed als de Pinarello F4:13!

Een typisch titanium frame weegt zeg 1.5 kg (hoewel hierin dus erg veel spreiding is, zowel naar boven als naar beneden). Titanium frames zijn meestal slap en niet geschikt voor zwaardere rijders, uitzonderingen daargelaten (in dit geval de airborne comet, maar een doorsnee (!) aluminium frame levert feitelijk veel betere meetwaarden op). Het grote voordeel van een titanium frame zit in de oppervlakteafwerking: deze is niet nodig. Een titanium frame is ongevoelig voor corrosie. In de paragraaf over comfort kom ik uitgebreider terug op de onzin dat een titanium frame comfortabeler zou zijn dan een aluminium of een carbon frame.
Een typisch stalen frame weeg zo’n 2 kg en heeft typisch net als titanium gemiddeld tot lage waarden voor de torsiestijfheid. Pegoretti is een uitzondering, deze bouwer maakt stalen frames met een uitstekende torsiestijfheid. Staal kies je omdat je een “rank” frame gewoon mooi vind. Ook hier geldt dat je dat niet doet vanwege de technische eigenschappen of het comfort.

Een goed gebouwd aluminium frame weegt zo vanaf 1300 gram tot zo’n 1700 gram. Zo’n frame levert uitstekende meetwaarden op, is betrouwbaar en heeft een goede levensduur. De (veelal italiaanse) aluminium frames met heel lage gewichten en stijfheden in de sfeer van de 60 zie je feitelijk helemaal niet meer en terecht.
Een carbon frame heeft dan ook nauwelijks voordelen t.o.v. een goed aluminium frame een paar ons lichter bij een vergelijkbare stijfheid. Dat gezegd hebbende, de beste frames zijn van carbon, er komen steeds meer goede carbon frames met een gewicht onder de kilo en die frames worden ook steeds meer betaalbaar. De beste frames zijn de Storck Fascenario, de Cervelo P3 en de Scott. Deze frames hebben uitstekende meetwaarden bij een gewicht van zo’n 750 gram, fantastisch!

Carbon achtervorken

De volgende gegevens zijn heel illustratief om het technisch nut van een carbon achterbrug te illustreren.

Frame material gewicht torsie bracket G/T
Pinarello Paris aluminium 1520 92 49 60.5
Pinarello Prince aluminium/carbon 1560 90 47 57.6

Het gaat hier om twee voormalige topframes van Pinarello, beide frames zijn van hetzelfde aluminium gebouwd, maar de Prince heeft een carbon achterbrug. Opvallend is dat de carbon achtervork van de Prince het frame zwaarder en minder stijf maakt (daarbij was de Prince trouwens wel een heel stuk duurder). Cannondale had de Super Six en Isaac de Impulse, beiden carbon frames met een alu achterbrug omdat dat het stijfste frame oplevert bij het laagste gewicht. Een carbon achterbrug levert een frame wel een meer eigen gezicht op en de lijmverbindingen zijn tegenwoordig ook gewoon betrouwbaar. Maar een carbon achterbrug in een verder aluminium frame wordt niet gebruikt om het gewicht te verlagen!

Wat ook nog steeds veel en onterecht wordt geclaimd is dat een carbon achterbrug het comfort van een fiets verhoogt. Dat brengt ons bij de volgende mythe.

Comfort van een racefiets in relatie tot het gebruikte framemateriaal

We worden iedere week wel benaderd door mensen die vinden dat een raceframe niet comfortabel is en dat het gebruikte framemateriaal daar een rol in zou spelen. Hier kunnen we een heel kort antwoord op geven: inderdaad een racefiets is niet comfortabel, het framemateriaal doet er voor het comfort niet toe en als je meer comfort wilt, ga dan met 25 of 28 mm banden rijden waar je 1 a 2 bar minder druk in doet.

Het comfort dat je hebt op een fiets wordt bepaald door de hoeveelheid veerweg die je hebt van je zadel tot de straat. Daarbij hebben de banden meerdere millimeters veerweg. De wielen wellicht ook nog een millimetertje het frame zelf is een drie-hoeks-constructie en die worden vooral gebruikt in hijskranen en bruggen etc. omdat dat het de stijfste constructies zijn. Als in de verticaal beweging in je achterbrug zit is die gebroken! De zadelpen kan in het verticale vlak wat uitwijken onder belasting, ook meerdere millimeters (een dunnere zadelpen levert meetbaar een meer comfortabel frame op) en ten slotte zit er in het zadel nog meerdere millimeters “vering”. Dit betekent dat de paar honderdste van het frame er echt niet toe kan doen. Sec het gegeven dat je voelt dat je band niet hard genoeg als je weg wilt fietsen is, bevestigt dit beeld al, op een full suspension ATB voel je dat niet direct.

Het Duitse blad Tour is het comfort van frames gaan meten. Dit zijn ze gaan doen na uitgebreide discussies intern en op verschillende fora. Een hele leuke test die aan de basis heeft gestaan van de metingen van Tour bestond uit het onherkenbaar maken van ca. 10 fietsen. Alle fietsen werden afgemonteerd met dezelfde groep, wielen, banden en zadel (uiteraard ook met dezelfde bandenspanning) en geef maar een oordeel. De geteste fietsen waren van staal, staal met carbon achterbrug, titanium, titanium met carbon achterbrug, aluminium, aluminium met carbon achterbrug en carbon. De frames moesten worden beoordeeld op algemene rij-eigenschappen, bochtengedrag, gedrag bij aanzetten en comfort. Uit de test bleek heel duidelijk dat het comfort niet beoordeeld kon worden; iedere tester (journalisten en enkele lezers) kwam op een andere ranking van het comfort uit. Wat wel heel duidelijk was de beste fiets was de stijfste, de 1 na best de 1 na stijfste!

In onderstaande tabel zijn een aantal meetwaarden van het comfort en de torsiestijfheid van verschillende fietsen samengevat. Een hogere waarde betekent hierbij minder comfort. Bij de meeste frames staat er een gewicht bij en uiteraard het framemateriaal.

Uit de tabel blijkt dat er wel verschillen zijn in de verschillende frames. Typisch is dat de frames die goed scoren meestal dunnere zadelpennen hebben, precies zoals we op grond van bovenstaande mochten verwachten. Verder valt op dat er geen enkele relatie is te vinden tussen de torsiestijfheid van een frame en het comfort, zoals vaak wordt geopperd (deze onzin is trouwens maandelijks te lezen in het blad Fiets). Hier wordt een ernstige gedachtefout gemaakt: comfort zit in de verticale stijfheid van een frame en torsiestijfheid lateraal. Die twee hebben bij een fietsframe maar beperkt met elkaar te maken. Een blik op de tabel laat bijvoorbeeld zien dat de Willier Le Roi verreweg het slapste frame in de tabel is en tevens een van de minst comfortabele. De Storck Fascenario daarentegen is een van de stijfste frames in de test en tegelijkertijd een van de meest comfortabele (en tevens de lichtste).

De ranges die er zijn in gemeten comfort voor de verschillende frame materialen overlappen elkaar volledig. Het is zeker niet zo dat titanium het op dit punt beter doet dan carbon of aluminium. Wat door deze tabel wel volledig wordt bevestigd is dat titanium frames door de bank genomen geen betrouwbaar rijgedrag opleveren (erg lage torsiestijfheden) en op het gebied van gewicht in de meeste gevallen slechter scoren dan aluminium. Helaas zat er maar 1 stalen frame in de verschillende testen (de Radon) dit is een klassiek gebouwd stalen frame dus wel representatief, dit frame scoort op gebied van stijfheid matig tot slecht.

Tabel 2: Gemeten comfortwaarden van verschillende frames (Bron diverse Tour magazines)

Frame Framemateriaal Gewicht torsiestijfheid Comfort
Bergamont carbon carbon g.g. 78 246
Cannondale Super Six carbon 1000 81 232
Canyon Ultimate CF carbon 900 79 213
Cervelo C3 SL carbon 770 94 202
Cube HPC carbon 1100 104 369
Cube peloton aluminium 1400 109 304
Cube HPT titanium 1650 75 304
Focus Izalco carbon g.g. 88 297
Giant TCR carbon g.g. 78 203
Isaac Impulse carbon g.g. 103 213
Kocmo RM titanium 1650 86 181
Litespeed Icon titanium 1420 75 175
Merlin Works CR titanium 1420 67 233
Nevi Grimsel titanium 1725 89 202
Radon Road Steel Staal 1920 77 293
Radon Tit Rd 8.0 titanium 1630 85 357
Red Bull Xlite carbon g.g. 114 247
Red Bull Pro SL aluminium g.g. 109 286
Scott Addict SL carbon g.g. 91 263
Serotta Ottrot titanium 1580 77 320
Storck Fascenario carbon 770 106 205
Storck Vision Light Aluminium 1550 105 332
Storck Fenomalist carbon 900 111 303
Van Nicolas Eurus titanium 1700 80 214
Wiesmann Palmat titanium 1400 73 294
Willier Le Roi carbon g.g. 78 356
Specialized S-w Tarmac carbon g.g. 94 190

Houdbaarheid van een frame

We horen nogal eens dat frames van titanium of staal een veel langere levensduur zouden hebben dan aluminium frames, vanwege het vermoeidheidsgedrag van de verschillende materialen. Daar is op zich iets voor te zeggen, maar in de praktijk zie je dat niet terug: er was vroeger (zeg 20 jaar geleden toen iedereen op staal rond reed) veel meer framebreuk dan 10 jaar geleden toen iedereen op aluminium rond reed. Titanium scoorde in een breuktest van Tour trouwens niet beter dan aluminium of staal (neem ook eens een kijkje op de site van EFBE in Duitsland). Bij alle materialen is het vakmanschap van de bouwer bepalend voor het risico op breuk. Ook een titanium frame zal gegarandeerd breken als er niet heel secuur wordt gewerkt bij het lassen, zoals werd bevestigd door de breuktest in het blad Tour.

Concluderend

Technisch scoren goed gebouwde carbon frames het best, laag gewicht bij een goede torsiestijfheid. Maar het kan ook anders, een frame als de Willier Le Roi is technisch uitgesproken slecht. Het is niet extreem licht, wel extreem slap en daarnaast is het een van de minst comfortabele frames die überhaupt zijn getest. Aluminium frames zijn een paar ons zwaarder bij een vergelijkbare stijfheid. Titanium of stalen frames zijn gevoelig zwaarder en bij uitzondering voldoende stijf om een betrouwbaar stuurgedrag op te leveren. Op het gebied van comfort scoort titanium (of staal) niet beter dan aluminium of carbon.
Een goed gebouwd aluminium frame van pakweg 1500 gram is volstrekt betrouwbaar, heeft uitstekende rij eigenschappen is heeft een uitstekende prijs/kwaliteit verhouding. Een carbon frame is een paar ons lichter maar is al gauw € 400 a 500,= duurder.