In den letzten 40 Jahren zwangen steigende Arbeitskosten Fahrradhersteller und Rahmenbauer, die Produktion von einem Niedriglohnland ins nächste zu verlagern. Was die Taiwan-Hersteller in ihrem Heimatland begannen, wanderte zunächst nach China und dann in andere südasiatische Länder wie Vietnam, Kambodscha und Myanmar. Unabhängig davon, wohin sie gehen – es wurden immer die gleichen Herstellungsverfahren und Materialien verwendet. Der taiwanesische Premium-Rahmenbauer Astro Tech Co., Ltd. ist einer derjenigen, die nach einer alternativen Lösung suchen. Nach Angaben des Unternehmens könnte seine neueste Innovation die Massenproduktion von Karbonrahmen revolutionieren. Erste mit dieser Technik produzierten Produkte werden auf der Eurobike 2022 offiziell vorgestellt.
Die Herstellung von Karbonrahmen ist extrem (hand-)arbeitsintensiv. »Egal wo wir hingegangen sind – die Produktion von Karbon-Rahmen ist auf einen hochgradig handwerklichen Prozess angewiesen«, erklärt Astro-Geschäftsführer Samuel Hu. Sicherlich gibt es einige Schritte in Richtung automatisierter Prozesse. Diese scheinen allerdings begrenzt zu sein. Grund genug für einen Premium-Karbonrahmen-Produzenten wie Astro, über den Einsatz von Thermoplasten bei der Rahmenherstellung nachzudenken.
Bis heute werden viele High-End-Sportprodukte aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) hergestellt. Astro will jetzt ein neues thermoplastisches Kohlenstoffprodukt einführen – »ein revolutionäres Material und eine revolutionäre Technik, die wir in den letzten drei Jahren entwickelt und erprobt haben«.
Duroplaste und Thermoplaste sind beides Polymere, verhalten sich allerdings bei ausgesetzter Hitze unterschiedlich. Da Thermoplaste einen niedrigeren Schmelzpunkt haben, gelten sie als ideal für Anwendungen, bei denen zum Beispiel recycelte Materialien zum Einsatz kommen.
Laut Hu und seinem Ingenieurteam »haben wir viele Tests mit höheren Standards durchgeführt – Ermüdung/Überlastung – und auch Fahrversuche. Wir arbeiten jetzt an qualitätssichernden Tests für die laufende Produktion«.
Der Unterschied zu dem üblichen Fahrradindustrie-Verfahren, bei dem Endlosfasern zum Einsatz kommen, besteht laut Astro im Wesentlichen darin, dass sie die Struktur dieser Fasern beibehalten, dabei aber Thermoplaste und keine Duroplaste als Matrix einsetzen: »Dabei stellen wir nach wie vor Prepreg-Material aus Kohlestoffasern und Thermoplast her und legen es so an, dass wir die gewünschte Faserorientierung erhalten.« Ähnlich wie beim Monocoque-Verfahren würden zwei Formhälften hergestellt und dann zusammengefügt. So würden keine Fasern durchtrennt.
Im Gegensatz zu duroplastischen Polymeren haben Thermoplaste laut Astro folgende Eigenschaften:
– Nachhaltig und umweltfreundlich
– Härter und stoßfester als Duroplast
– Komfortables und stabiles Fahrgefühl
– Gleichbleibende Qualität bei der Herstellung
– Schnelle Produktion durch automatischen Prozess (15 Minuten pro Rahmen)
Sobald die automatische Produktionslinie fertiggestellt ist, beginnt Rahmenbauer Astro mit seiner ersten Karbonrahmen-Massenproduktion nach neustem Verfahren.
Zudem habe die neue Technik noch einen weiteren unschlagbaren Vorteil: Aufgrund der angekündigten Vorschriften will die EU im Jahr 2050 eine Netto-Null-Emission von Kohlenstoff erreichen. Und ab 2023 muss die Menge der Kohlenstoffemissionen von Produkten, die in EU-Länder importiert werden, deklariert werden: »Ziel von Astro ist es, einen emissionsfreien automatischen Prozess für thermoplastische Fahrradrahmen zu implementieren.«
Weitere Detail-Informationen am Eurobike-Stand von Astro in Halle 9.1/B16.
Text: Jo Beckendorff/Astro, Fotos: Astro