==Warum Laufräder bauen?==

Die weit verbreitete Verfügbarkeit von preiswerten und (teilweise) gut gebauten Ersatzlaufrädern hat die Notwendigkeit in Fahrradläden reduziert, Laufräder zu bauen. Trotzdem gibt es Gelegenheiten, bei denen speziell angefertigte (oder neu aufgebaute) Laufräder benötigt werden. Insbesondere trifft dies für hochwertige Fahrräder zu, bei denen neue Felgen benötigt werden und es zu schade wäre, die teuren Naben wegzuwerfen.

Ein wichtiger Schritt in der Ausbildung eines Fahrradmechanikers ist es, Laufräder bauen zu können. Ein Mechaniker, der diese Fertigkeit nicht erlernt hat, darf sich nicht als voll qualifiziert und professionell bezeichnen und wird sich immer denjenigen unterlegen fühlen, die Laufradbau zu ihren Fertigkeiten zählen können.

Obwohl dieser Artikel ursprünglich nur für Fahrradmechaniker gedacht war, ist doch das Wissen um Laufradbau auch für Fahrradfahrer, die selbst Wartung und Reparatur Ihrer Räder vornehmen wollen, unbezahlbar.

Ein Neuaufbau von Laufrädern ist auch der beste Weg, die Kunst des Zentrierens zu erlernen. So bekommt man ein Gefühl dafür, wie das Laufrad auf Veränderungen des Speichenzugs reagiert. Es ist wesentlich einfacher, mit neuen unbeschädigten Teilen als mit der Reparatur von beschädigten Laufrädern zu starten.

==Der Start==

Ein erfahrener Laufradbauer kann ein Laufrad in unter einer Stunde aufbauen - inklusive Zentrieren. Ein Anfänger sollte jedoch mehrere Stunden für diese Aufgabe einplanen. Am besten sollte man nicht versuchen, diese Aufgabe in einer Sitzung zu erledigen, weil man leicht über seine Langsamkeit beim Zentriervorgang furstiert sein könnte. Es ist besser, die Aufgabe über Nacht ruhen zu lassen, statt unvorsichtig zu werden und ein im Werden begriffenes Laufrad zu ruinieren.

Dieser Artikel konzentriert sich auf den Aufbau eines Hinterrads, weil dies der schwierigere Part ist. Für den Aufbau von Vorderrädern denke man sich den entsprechenden Teil weg, der hier nicht passt. Die Aufbaubeschreibung wird sich mit einem 36-Speichen-Rad befassen.

Falls Du ein 32-Speichen-Laufrad aufbaust, ersetze einfach jeweils die "36" mit "32", die "18" mit "16" und die "9" mit "8".

Ähnliche Ersetzungsregeln gelten für andere Speichenzahlen.

==Werkzeuge==

Du benötigst einen kleinen Schlitz-Schraubendreher, einen Speichennippelschlüssel (Sheldon Brown benutzte einen DT Speichennippelschlüssel, aber nicht jeder mag schließlich einen solchen für 50$ besitzen. Sein bevorzugter preiswerterer Speichennippelschlüssel ist einer aus Plastik mit einem Metallbit, der so genannte "Spokey"), ein Zentrierständer und eine Zentrierlehre.

Zusätzlich ist ein Speichentensiometer und ein Akkuschrauber mit einem passenden Bit hilfreich. (Sheldon Brown nutzte bevorzugt einen abgenutzten Philips-Bit, an dem er zwei der vier Finnen zu einer Art flachen Klinge abgefeilt hatte. Der Stift passt in das Loch in der Mitte des Nippels, sodass der Schraubendreher nicht abrutschen kann.)

==Materialen==

===Naben===
Alle modernen Naben von ordentlicher Qualität sind aus Aluminium. Naben von höherer Qualität sind geschmiedet. Nur geschmiedete Naben sollten für radial eingespeichte Vorderräder benutzt werden. Sheldon Brown rät dringend vom Einsatz von "Boutique"-Naben ab, die CNC-gefräst sind, da ihre Flansche normalerweise schwächer sind als diejenigen geschmiedeter Naben.

Falls Du neue Naben kaufst, haben [[Shimano]]-Naben in den meisten Fällen das beste Preis-Leistungsverhältnis. Falls Du die besten Naben haben willst und Geld keine Rolle spielt, nimmst Du einfach die von [[Phil Wood]].

===Speichen===
Das Material der Wahl für Speichen ist rostfreier Stahl. Rostfreier Stahl ist haltbar und rostet nicht. Billige Laufräder sind mit verchromten ('''UCP''') oder verzinkten (galvanisierten) Carbon-Stahl Speichen ausgestattet, die aber leider nicht so haltbar sind und auch zum Rosten neigen.

Die Marktführer auf dem deutschen Markt sind DT Swiss und Sapim.

Titan wird ebenfalls für Speichen eingesetzt, was allerdings nach Sheldon Browns Meinung herausgeworfenes Geld ist. Titanspeichen sollten nur mit [[Messing]]nippeln benutzt werden, die in dieser Kombination aber nicht signifikant leichter sind als Stahlspeichen mit [[Aluminium]]nippeln.

[[Carbon]]speichen sind ebenfalls am Markt erhältlich. Diese haben sich als bruchanfällig und gefährlich herausgestellt. Zudem sind sie sehr teuer.

====Wie viele Speichen?====
Bis in die frühen 1980er Jahre hatte so gut wie jedes Erwachsenenfahrrad 72 Speichen.
32 Vorne und 40 hinten war der Standard für britische Fahrräder, 36 vorne und hinten für alle anderen Länder. Die Ausnahmen waren supermodische Laufräder für spezielle Einsatzzwecke, die unter Umständen 32 Speichen vorne und hinten hatten.

'''''Der Große Speichenschwindel''''': In den frühen 1980er Jahren hatte ein schlauer Marketingexperte die Idee, nur 32 Speichen für Vorführfahrräder zu nutzen. Wegen der Assoziation von 32 Speichen zu exotischen Hochleistungsrädern konnten die Hersteller Material und Geld sparen, indem sie das Ganze als einen "Fortschritt" verkauften. Die erzeugten Laufräder waren aber merklich weniger haltbar als vergleichbare 36-Speichen-Laufräder; sie waren aber für die meisten Kunden immer noch gut genug.

Dieses Vorgehen wurde bis zum Extrem mit 28, 24 oder gar 16 Speichen ausgereizt und jedesmal als "Fortschritt" präsentiert.

Tatsächlich sind solche Räder in der Praxis kein Fortschritt. Wenn die Speichen an der Felge weiter auseinander stehen, muss die Felge verstärkt sein, um diesen Umstand zu kompensieren. Daher geben diese neuartigeren Laufräder bei gleicher Stabilität keinen Gewichtsvorteil.

Dazu kommt, dass diese Art Laufräder eine höhere Speichenvorspannung benötigen, da die auftretenden Kräfte von weniger Speichen getragen werden müssen. Falls eine Speiche bricht, wird das Laufrad sofort unfahrbar.

Falls Du die beste Leistung benötigst, ist es ratsam, am Hinterrad mehr Speichen zu verbauen als am Vorderrad. Zum Beispiel ist die Kombination 28/36 besser als 32/32. Die meisten Leute haben weniger Probleme mit Vorderrädern:

*Vorderräder werden symmetrisch eingespeicht
*Vorderräder tragen weniger Gewicht
*Vorderräder tragen keine Torsionskräfte (außer bei Trommel- oder Scheibenbremsen)

Falls Du am Vorder- und Hinterrad die gleiche Zahl an Speichen fährst, ist entweder das Vorderrad schwerer als nötig oder das Hinterrad schwächer als ratsam.

====Speichenmaße====
Der Durchmesser von Speichen wird manchmal in Drahtmaßen ausgedrückt. Es gibt mehrere verschiedene nationale Systeme für ihre Messgrößen und das führt zu Verwirrung. Speziell ist problematisch, dass französische Maße kleiner werden für dünnere Drähte und US/britische Maße größer werden für kleinere Drahtmaße. Der Schnittpunkt dieser verwirrenden Maße liegt zudem noch genau in den verbreiteten Größen, die im Fahrradbereich zum Einsatz kommen:
*US/britisch 14er Maß ist das gleiche wie französisches 13er Maß
*US/britisch 13er Maß ist das gleiche wie französisches 15er Maß

Die neuere ISO-Standardisierung hält sich nicht an alte Maße und bezieht sich einfach auf den Durchmesser des Drahts in mm:
*US/britisch 13er Maß entspricht 2,3 mm
*US/britisch 14er Maß entspricht 2,0 mm
*US/britisch 15er Maß entspricht 1,8 mm
*US/britisch 16er Maß entspricht 1,6 mm

Speichen haben entweder einen gleichmäßigen oder variablen (konifizierten) Durchmesser. Gleichmäßige Speichen haben überall die gleiche Dicke.

Speichen mit variablem Durchmesser gibt es in fünf Varianten:

* '''Einfach konifizierte''' Speichen sind am Nabenende dicker als normal, werden dann dünner und bleiben gleichmäßig bis zum Felgenende hin. Einfach konifizierte Speichen sind nicht gebräuchlich, werden jedoch gerne bei Schwerlastaufgaben eingesetzt, wenn eine dickere Speiche in ein kleineres Felgenloch eingesetzt werden muss.
* '''Doppelt konifizierte''' Speichen sind an den Enden dicker als in der Mitte. Die gebräuchlichsten Durchmesser sind 2,0/1,8/2,0mm (auch 14/15er Maß) und 1,8/1,6/1,8 (auch 15/16er Maß). Doppelt konifizierte Speichen sparen nicht nur Gewicht. Die dickeren Enden machen sie haltbarer in den höher belasteten Bereichen als gerade Speichen gleicher Dicke. Das dünnere Mittelstück macht die Speichen flexibler. Sie können temporär mehr gestreckt werden als dickere Speichen. Im Endeffekt bedeutet das, dass sich Speichen bei kurzer scharfer Belastung des Laufrads so weit dehnen können, dass sie einen Teil der Energie auf benachbarte Speichen übertragen können. Dies ist besonders dann ein gewünschter Effekt, wenn der limitierende Faktor die Kraft ist, die eine Felge rund um die Speichenlöcher aushält, ohne zu reißen.
* '''Dreifach konifizierte''' Speichen wie die ''DT Alpine III'' sind die beste Wahl, wenn es um Haltbarkeit und Zuverlässigkeit wie zum Beispiel bei [[Tandem|Tandems]] und [[:Kategorie:Transportfahrräder|Lastenfahrräder]] geht. Sie vereinen die Vorteile von einfach und doppelt konifizierten Speichen. Die ''DT Alpine III'' misst am Kopf 2,34mm (13er Maß), 1,8mm in der Mitte und 2,0mm (14er Maß) am Gewinde-/Felgenende. Einfach und dreifach konifizierte Speichen lösen eines der großen Probleme das Laufraddesigns: Speichen haben gewalzte und nicht geschnittene Gewinde. Daher ist der Außendurchmesser des Gewindes größer als der Durchmesser der Speiche selbst. Das Loch im Felgenflansch muss groß genug sein, dass das Gewinde durchpasst, jedoch ist das Loch größer als der Drahtdurchmesser der Speiche. Dies ist unerwünscht, da eine genaue Einpassungen des Speichenkopfs im Loch des Nabenflanschs entscheidend ist, um Ermüdungsbrüche zu vermeiden. Da einfach und dreifach konifizierte Speichen am Kopfende dicker sind als am Gewindeende, können sie mit Naben genutzt werden, deren Löcher gerade groß genug sind, um das dicke Ende des Kopfendes aufzunehmen.
* '''Æro-(elliptische-)''' Speichen sind eine Variante der doppelt konifizierten Speichen, bei denen das dünnere Mittelstück elliptisch abgeflacht ist. Dies macht sie ein klein wenig aerodynamischer als runde Speichen. Die am weitesten verbreitete dieser Speichen ist die ''Wheelsmith Æro''. Sie misst 1,8mm (15er Maß) an den Enden; das Mittelstück ist äquivalent zu einem 16er Maß, jedoch in der Form einer Ellipse von 2,0x1,6mm. Die ''Wheelsmith Æro'' war die bevorzugte Speiche für [[Sheldon Brown]] bei Hochleistungsanwendungen, im wesentlichen nicht ihrer aerodynamischen Vorteile wegen, sondern weil das flache Mittelstück beim Laufradbau einen hervorragenden Indikator für Verdrehungen der Speiche abgibt. Dies unterstützt den Laufradbauer dabei, Laufräder zu bauen, die richtig eingestellt bleiben - man spricht hier von "stehenden Laufrädern".
* '''Æro-(messerförmige-)''' Speichen haben eine betontere aerodynamische - eher flache als elliptische - Form. Zwar sind sie die aerodynamischsten Speichen, passen jedoch nicht durch Standardnabenflanschlöcher, weil sie zu breit sind. Um ''Messerspeichen'' nutzen zu können, müssen die Naben mit einer Feile eingeritzt werden. Dies schwächt aber den Flansch und man verliert zudem die Gewährleistungsansprüche des Herstellers. Zudem hat man eine Menge Ärger damit. In den frühen 1990er Jahren gab es eine Modetorheit für Hoshi-Messerspeichen, welche einen doppelt gebogenen, statt eines einfachen Kopfes hatten. So konnten die Speichen mit dem Kopf voran in normale Nabenflansche eingeführt werden. Unglücklicherweise waren sie sehr bruchanfällig - [[Sheldon Brown]] rät von ihrer Verwendung ab.

Das Glossar von [[Sheldon Brown]] enthält eine [http://sheldonbrown.com/gloss_sp-ss.html#spoke Tabelle mit Speichengewichten].

===Speichennippel===
Speichennippel werden zumeist aus vernickeltem Messing hergestellt. Dies ist eine gute Materialwahl, da in Messing sehr genaue Gewinde geschnitten werden können und Messingnippel nicht so leicht festkorrodieren.

Für Leichtgewicht- und Hochleistungslaufräder gibt es auch Aluminiumnippel. Sie sparen ein klein wenig Gewicht und sind sehr zuverlässig, wenn man sie richtig benutzt. Aluminiumnippel dürfen nur mit Felgen verwendet werden, die um die Löcher herum ein anders Material haben als Aluminium selbst (geöste Felgen). Aluminium auf Aluminium kann zu einer chemischen Reaktion führen, die die Nippel unbeweglich macht.

===Felgen===
Ältere Felgen waren aus Stahl hergestellt. Stahlfelgen sind heutzutage überflüssig und werden nur noch in Fahrrädern geringster Güte verbaut. Aluminiumfelgen haben Stahlfelgen verdrängt, da sie leichter, haltbarer und rostfrei sind. Zudem erlauben sie eine besser Bremsleistung.
Moderne Felgen sind aus stranggepresstem Aluminium hergestellt. Das halbgeschmnolzene Aluminium wird hierbei durch speziell geformte Öffnungen gedrückt, die die Querschnittsform der Felge bestimmen. Die ausgepressten Stränge werden zu Ringen geformt und entweder durch Schweißen oder durch ein Verbindungsstück in Reifenform gebracht.
Viele hochqualitative Felgen haben Ösen, die die Speichenlöcher verstärken.

== Speichenlängenrechner ==
Speichenlängen werden vom Inneren des Knicks am Speichenkopf bis zum äußersten Ende des Gewindes in mm gemessen.

Wenn Du Speichen erwerben willst, die zu einer vorhandenen Felge, Nabe und einem gewünschten Speichenmuster passen, sollte Dein Fachhändler die korrekte Speichenlänge(n) für Dich berechnen können. Die meisten Händler machen das heutzutage mit einem Computerprogramm namens ''Spokemaster'', welches mit einer Datenbank namens ''Bike-alog on disc'' geliefert wird. Falls Du selbst die Speichenlängen berechnen möchtest, gibt es im WWW eine Menge Speichenlängenprogramme, folgende wären zu nennen:

* [http://sheldonbrown.com/rinard/spocalc.htm Damon Rinards Excel-Tabelle, inklusive einer Datenbank von Felgen und Naben]
* [http://www.appliedthought.com/danny/Spoke/SpokeCalculator.html Danny Epsteins Rechner muss mit numerischen Dimensionen gefüttert werden]
* [http://www.geocities.com/d_halem/wheel/wheel.html Dan Halems Onlinerechner besitzt eine Datenbank mit Naben und Felgen]
* [http://www.wheelpro.co.uk/calculator/ Roger Mussons ''Wheelpro'' Speichenrechner hat eine Datenbank mit Naben und Felgen]
* [http://www.dtswiss.com/SpokesCalc/Calculator.aspx Der Spokes Calculator des Hersteller DT Swiss verfügt ebenfalls über eine umfangreiche Datenbank gängiger Produkte.]

''Sutherlands Handbook for Bicycle Mechanics'' hat grafische Darstellungen und Tabellen, mittels derer Du die Speichenlängen ermitteln kannst.

Alternativ kannst Du natürlich auch ein bestehendes Laufrad mit gleichem Muster nehmen und einen guten Anhaltspunkt bekommen.
Die Länge ist nicht endgültig entscheidend. Die meisten Speichenlängenrechner geben Längen bis auf einen Zehntelmillimeter an. Speichen werden jedoch in 1mm Längenschritten (manche Marken sogar nur in 2mm Schritten) verkauft. Generell hat [[Sheldon Brown]] immer auf die nächste verfügbare Länge aufgerundet.

Nicht erhältliche Speichenlängen lassen sich mitunter auch mit 14mm-Nippeln anstelle der üblichen 12mm-Nippel kompensieren.

[[Bild:Laufradbau_36_36.gif|thumb|center|Alle folgenden Bilder zeigen das Laufrad von der rechten (Freilauf-) Seite]]

==Bau eines Laufrads==
=== Vorbereitung ===
Speichengewinde und Speichenlöcher der Felge sollten mit einem leichten Fett oder Öl eingefettet werden, damit sich die Speichennippel leicht genug drehen lassen, um die Speichen fest genug anziehen zu können. Dies ist weniger wichtig geworden durch den Einsatz modernerer Speichen, Nippel und Felgen. Es ist und bleibt jedoch praktisch. Im Falle von Rädern mit Kettenschaltungen müssen nur die rechts liegenden Löcher geschmiert werden. Die links liegenden Speichen werden lose genug bleiben, dass sie die ganze Zeit über leicht zu drehen sein werden. Falls Du sie dennoch schmierst könnten sie sich evtl. von selbst lösen.

===Einspeichen===

Das Einsetzen wird am einfachsten im Sitzen durchgeführt, während man eine Kante der Felge in den Schoß drückt. Wenn Laufradbau zum täglichen Geschäft gehört, beginnt man damit, alle Speichen in die Nabe einzufädeln und dnach verbindet man die Speichen nach und nach mit der Felge. Dieser Ansatz ist etwas schneller, wenn man Laufräder in Reihe produzieren möchte. Der gelegentliche Laufradbauer handelt sich aber das Risiko ein, Einspeichfehler zu begehen.

Gelegenheitslaufradbauer ziehen die Speichen zumeist in Gruppen ein. Ein konventionell gebautes Laufrad hat vier Speichengruppen: Die Hälfte der Speichen kommen auf den rechten Nabenflansch und die andere Hälfte auf den Linken. Jeweils eine Hälfte der Speichen pro Flansch sind ''folgende'' und die andere Hälfte sind ''führende'' Speichen.

===Unterschiedliche Speichen-/Kreuzunsgmuster===

Die unten folgende Anleitung bezieht sich auf ein 36 Speichenrad mit ''dreifach gekreuztem Muster''. Dieses kann leicht auf verschiedene Muster adaptiert werden, in dem man Ersetzensregeln beachtet:

Falls man beispielsweise ein 32-Speichen-Rad aufbaut: 
* Ersetze ''36'' mit ''32'' 
* Ersetze ''18'' mit ''16'' 
* Ersetze ''9'' mit ''8'' 
* Ersetze ''8'' mit ''7'' 

Falls Du ein Laufrad mit einem unterschiedlichen Kreuzungsmuster bauen möchtest, musst Du auf vergleichbare Art eine Zahl addieren oder subtrahieren.

Bei allen Kreuzungsmustern ist nur die äußerst liegene Kreuzung '''''interlaced''''', sodass die Speichen hintereinander liegen.

=== Die ''Schlüsselspeiche'' ===

Die erste zu befestigene Speiche nennt man die ''Schlüsselspeiche''.
[[Bild:Laufradbau_36_01.gif|thumb|center|Die Schlüsselspeiche]]

Diese erste Speiche muss am richtigen Platz montiert werden, sonst ist das Ventilloch am Ende an der falschen Stelle (schwer zugänglich für Luftpumpen) und die Bohrungen der Felge passen möglicherweise nicht zu den Winkeln der Speichen. Die Schlüsselspeiche ist eine ''folgende'' Speiche auf der Freilaufseite. Es ist am einfachsten, mit den ''folgenden'' Speichen zu beginnen, da sie auf der Innenseite des Nabenflansches herauskommen. Falls Du mit den ''führenden'' Speichen beginnst, wird es schwieriger, die ''folgenden'' Speichen einzuziehen, weil die ''führenden'' Speichen im Weg sind.

Da die Schlüsselspeiche eine ''folgende'' Speiche ist, sollte sie entlang des Inneren des Nabenflansches verlaufen. Der Speichenkopf ist auf der Außenseite des Flansches. (siehe auch die Anmerkungen zu '''''Welche Seite des Nabenflansches''''')

Es ist gebräuchlich, die Felge so zu orientieren, dass man den Beschriftung von der rechten Seite das Fahrrads lesen kann. Falls die Nabe auf dem Nabenkörper beschriftet ist, sollte dieser Schriftzug durch das Ventilloch und aus Fahrerposition lesbar sein. Dies hat keinerlei Auswirkung auf die Leistung oder Haltbarkeit des Laufrads. Gute Laufradbauer achten aus ästhetischen und Gründen der Berufsehre auf solche Details.

Felgen sind entweder rechtshändisch oder linkshändisch gebohrt. Dies wird am Verhältnis ziwschen Ventilloch und den Speichenlöchern festgemacht. Die Speichenlöcher verlaufen nicht genau in der Mitte der Felge, sondern sitzen abwechselnd leicht links und rechts versetzt entlang der Felge. Bei manchen Felgen ist das erste Speichenloch nach dem Ventilloch links versetzt, bei anderen rechts (wie auf der Abbildung). Welche Felgen sind ''rechtshändisch'' und welche ''linkshändisch''? [[Sheldon Brown]] hat nie jemanden getroffen, der jemals auch nur einen Erklärungsansatz versucht hätte.

Die Schlüsselspeiche sitzt entweder direkt neben dem Ventilloch oder ein Loch weiter.

Von der rechten (Freilauf-)Seite der Naben gesehen, verläuft die Schlüsselspeiche gegen den Uhrzeigersinn und endet im nächsten oder übernächsten Loch neben dem Ventilloch je nachdem, wie die Felge gebohrt ist. Das Ziel ist es, die vier dem Ventilloch am nächsten gelegenen Speichen so zu legen, dass sie vom Ventilloch wegzeigen, was den Zugang zum Ventil - zum Beispiel zum Aufpumpen - vereinfacht.

=== Die erste Gruppe ===

Drehe einen Speichennippel so weit auf die Schlüsselspeiche, dass sie am Platz gehalten wird. Als nächstes steckst Du (in gleicher Richtung und zwei Löcher entfernt von der Schlüsselspeiche) eine weitere Speiche in die Nabe, sodass ein leeres Loch zwischen den beiden in der Nabe bleibt. Diese zweite Speiche endet genau 4 Löcher entfernt von der Schlüsselspeiche durch die Felge, lässt also drei leer bleibenden Löchern dazwischen (Ventilloch nicht mitgezählt).

Fahre so fort, bis alle neun Speichen der ersten Gruppe angebracht sind. Versichere Dich, dass die Abstände in der Nabe (jedes zweite Loch bleibt leer) und Felge (es bleiben immer drei Löcher leer) um das ganze Laufrad herum stimmen. Alle Speichen sollten auf der Felge auf der gleichen Seite durch die Löcher gehen wie auf der Nabe. Das Ergebnis sollte so aussehen wie auf folgendem Bild:
[[Bild:Laufradbau_36_09.gif|thumb|center|Die Schlüsselspeiche]]

===Die zweite Gruppe===

Drehe nun das Rad auf die andere Seite und schaue Dir die Nabe genauer an. Die Löcher am linken Nabenflansch liegen nicht genau auf einer Linie mit den Löchern des rechten Flansches. Sie liegen ziemlich genau zwischen zwei Löchern der rechten Seite. Falls Du das nicht sehen kanns, stecke eine Speiche durch ein Loch und schiebe sie parallel zur Achse auf die andere Seite durch. So wirst Du sehen, dass die Speiche ziemlich genau zwischen zwei Löchern des anderen Flanschs anstößt.

Drehe das Rad solange, bis das Ventilloch nach oben zeigt. Da Du das Rad gerade von der Nicht-Freilaufseite anschaust, ist die Schlüsselspeiche links vom Ventilloch. Falls die Schlüsselspeiche also direkt neben dem Ventilloch ist, fädele eine Speiche im linken Nabenflansch ein, so dass diese neue Speiche direkt links von der Schlüsselspeiche liegt. Von der rechten Seite (Freilaufseite!) betrachtet, sieht dies wie folgt aus:
[[Bild:Laufradbau_36_10.gif|thumb|center|Die zweite Gruppe]]

In der Abbildung liegt die Schlüsselspeiche direkt neben dem Ventilloch. Manche Felgen sind aber mit einer anderen "Händigkeit" gebohrt, so dass dies bei deiner Felge anders aussehen kann.

Falls die Schlüsselspeiche ein Loch weiter vom Ventilloch entfernt ist, fädele die Speiche auf der linken Flanschseite so ein, dass sie rechts von der Schlüsselspeiche liegt (von links betrachtet)! Stecke diese Speiche in das Loch zwischen Ventilloch und Schlüsselspeiche.

Wenn du diesen Schritt korrekt ausgeführt hast, kreuzt die Speiche die Schlüsselspeiche nicht. Wenn Du das Rad wieder umdrehst und von rechts auf das Laufrad schaust, ist die zehnte Speiche links von der Schlüsselspeiche an der Nabe und auch links von der Schlüsselspeiche an der Felge. Wie die erste Speichengruppe sind auch diese Speichen der zweiten Gruppe "folgende" Speichen und sie verlaufen auf der Innenseite des Flansches. Das heißt, dass der Speichenkopf aus dem Flansch nach Außen zeigt. Die restlichen acht Speichen dieser Gruppe werden nun genau nach dem Muster der ersten Speiche eingesetzt.

Am Ende dieses Schritts hat das Laufrad 18 folgende Speichen. Auf der Felge sind jetzt immer abwechselnd zwei Speichen, zwei Löcher, zwei Speichen, zwei Löcher usw.
Dies ist auch auf der Abbildung unten zu erkennen:
[[Bild:Laufradbau_36_18.gif|thumb|center|Die zweite Gruppe eingespeicht]]

===Die führenden Speichen===
[[Bild:Laufradbau_36_19.gif|thumb|right|Die erste führende Speiche]]
Drehe das Laufrad wieder so herum, dass die Freilaufseite zu Dir zeigt. Führe eine Speiche durch ein freies Loch, sodass die Speiche nach außen gelangt - der Speichenkopf liegt also im Inneren des Flansches. Drehe die Nabe (nur die Nabe, nicht die Felge!) im Uhrzeigersinn, so weit wie es noch leicht geht. Da wir ein dreifach gekreuztes Laufrad bauen, kreuzt diese neue Speiche drei folgende Speichen der gleichen Nabenseite.

Auf den beiden ersten Kreuzungen verläuft diese Speiche außen an den folgenden Speichen entlang. Für die letzte Kreuzung muss die Speiche verwoben werde. Die Speiche muss zu diesem Zweck verbogen werden, um sie unter die dritte gekreuzte Speiche zu bekommen. Dies verleiht dem Laufrad seine Seitestabilität.

Nachdem die Speiche die drei folgenden Speichen gekreuzt hat, gibt es zwei mögliche Felgenlöcher, in die die Speiche gelangen könnte. Nimm das Loch, welches zur richtigen Nabenflanschseite ausgerichtet ist. Dies wird nicht direkt neben einer Speiche liegen, die zur der gleichen Nabenflanschseite führt.

Die restlichen 17 führenden Speichen werden nach dem gleichen Muster verlegt. Falls Du Speichen hast, die nicht die Felgenöse erreichen, versichere Dich, dass alle folgenden Speichen in Ihren Löchern sitzen. Wenn Du alle Speichen eingebaut hast, schaue Dir das Laufrad genau an, ob auch alle Speichen durch ein Felgenloch gehen und immer die jeweils dritte Kreuzung richtig sitzt!

====Andere Krezungsmuster====
[[Bild:Laufradbau_36_36.gif|thumb|right|Fertiges Laufrad]]
Die Anleitung oben bezieht sich auf ein normales, dreifach gekreuztes Laufrad. Falls Du andere Kreuzungsmuster bauen möchtest, musst du die zugehörigen Zahlen aus der Anleitung oben ersetzen. Bei jedem Kreuzungsmuster ist immer nur die äußerste Kreuzung verwoben, sodass die Speiche über den ersten beiden gekreuzten Speichen, aber unter der dritten verläuft.

===Initiale Speichenjustierung===

Sobald das Laufrad eingespeicht ist, drehe die Speichennippel soweit hinein, bis alle Nippel in etwa gleich weit auf die Speichen gedreht sind. Dies solltest Du mit einem Schraubendreher oder einem Akkuschrauber leicht erledigen können. Ein guter Startpunkt wäre es, die Nippel alle so weit aufzudrehen, dass die Gewinde gerade so im Speichennippel verschwinden. Falls die Speichen etwas kurz geraten sind, kannst Du natürlich auch ein paar Umdrehungen der Gewinde herausstehen lassen. Der kritische Punkt in dieser Phase ist, das alle Speichen gleichmäßige Spannung haben sollten - also gleichmäßig locker sind. Einige mögen etwas gespannter und andere etwas lockerer sein; sie sollten jedoch eine gute Basis ergeben. Sollten einige Speichen wesentlich fester sein als andere, überprüfe das Speichenmuster. Manche Felgen habe eine unterschiedliche Dicke entlang Ihrer Oberfläche. Bei diesen Felgen musst Du die zwei Speichen etwas lösen, die am nächsten am Saum sitzen (normalerweise genau dem Ventilloch gegenüber).

Zu diesem Zeitpunkt verlaufen die Speichen nicht gerade, sondern biegen sich sichtbar zu der Seite, aus der sie die Nabe verlassen. Vor allem die führenden Speichen werden sich stärker nach außen biegen und vom Nabenflansch einen deutlichen Bogen nach außen ziehen, bevor sie sich wieder zur Felge nach innen biegen. Bevor Du Spannung auf die Speichen bringst, solltest Du sie mit der Hand so weit nach innen drücken, dass sie flach am Nabenflansch anliegen. Das geht am einfachsten, wenn man mit dem Daumen etwa zwei Finger breit entfernt vom Nabenflansch gegen die Speiche drückt. Wenn Du diesen Schritt nicht ausführst, werden sich die Speichen nach Abschluss der Arbeiten weiterhin nach Außen wölben. Diese Wölbuing wird sich auf den ersten wenigen hndert Kilometern herausziehen, aber die Speichen verlieren dabei Spannung und das Laufrad wird unrund.

===Spannen und Zentrieren===

Jetzt bist Du soweit, dass das Laufrad in den Zentrierständer eingespannt werden kann. Wenn Du Glück hast, ist das Rad schon weitestgehend zentriert, sei aber nicht überrascht, wenn Du noch weit davon entfernt bist. Falls die Speichen alle noch sehr lose sind, so dass Du die Feld noch leicht hin- und herschieben kannst, drehe jeden Speichennippel genau eine Umdrehunng fester. Beginne am Ventilloch und arbeite Dich genau einmal um die Felge herum, ohne eine Speiche auszulassen. Drehe die Speichennippel in die richtige Richtung!

Wenn Du mit einem Schraubendreher arbeitest ist das ganz leicht. Zum Festziehen drehe im Uhrzeigersinn. Etwas verwirrend wird es, wenn Du mit dem Speichennippeldreher arbeitest. Dann erfasst Du die Nippel von der anderen Seite und musst gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Wiederhole den Vorgang des Spannungsaufbaus, bis das Laufrad anfängt fester zu werden.

Sobald ein wenig Spannung in das Laufrad kommt, musst Du anfangen, es in Form zu bringen. Es gibt vier verschiedene Dimensionen, die Du unter Kontrolle halten musst: laterale Ausrichtung (Seitenschlag), radiale Ausrichtung (Höhenschlag), Mittigkeit und gleichmäßige Speichenspannung. Wenn Du fortfährst, behalte alle vier Faktoren im Auge und arbeite an dem Umstand, der gerade am schlimmsten ist.

Versuche die Zentriereinstellungen der 4 Dimensionen unabhängig voneinander zu gestalten

====Seitenschlag (lateral)====

Zur Einstellung des Seitenausschlags, drehe das Laufrad im Zentrierständer und finde die Stelle, die am weitesten ausschlägt gegenüber dem Rest der Felge. Falls die Felge nach links ausschlägt, spanne die Speichen, die zum rechten Nabenflansch gehen und löse diejenigen, die nach links gehen. Wenn Du dieses Spannen und Lösen gleichmäßig durchführst, kannst Du die Felge geradeziehen, ohne die Rundheit des Laufrads zu beeinflussen.

Beispiele:
Falls die Felge nach links ausschlägt und der Mittelpunkt des Ausschlgs liegt genu zwischen zwei Speichen, ziehe die Speichen, die zum rechten Flansch gehen 1/4 Drehung an und löse die zum linke Flöansch um 1/4 Drehung. 
Falls der Mittelpunkt des Ausschlags nach links genau auf Höhe einer Speiche vom rechten Nabenflansch liegt, ziehe diese Speiche um 1/4 Umdrehung an und löse die beiden nächsten Speichen, die zum linken Flansch gehen um 1/8 Drehung. 
Falls der Mittelpunkt des Ausschlags nach links genau auf Höhe einer Speiche vom linken Nabenflansch liegt, löse diese Speiche um 1/4 Umdrehung an und spanne die beiden nächsten Speichen, die zum rechten Flansch gehen um 1/8 Drehung.

Nachdem Du diesen schliemmsten Ausschlag zur linken Seite begradigt hast, suche den schlimmsten Ausschlag nach rechts und korrigiere diesen. Das machst Du immer abwechselnd. Versuche nicht jeden dieser Bereiche perfekt auszurichten. Verbessere nur die Ausgangslage. Das Laufrad wird sich Stück für Stück immer weiter gerade ziehen.

====Höhenschlag (vertikal)====
Zur Korrektur des Höhenschlags, suche die höchste Stelle der Felge. Falls der Mittelpunkt dieser Erhebung genau zwischen zwei Speichen liegt, spanne diese beiden Speichen jeweils um 1/2 Umdrehung. Falls die Erhebung genau auf einem Speichenende liegt, spanne diese Speich um eine ganz Umdrehung und die beiden nächstgelegenen Speichen um 1/2 Umdrehung
Der Aufwand, den Höhenschlag zu einzustellen, ist größer als beim Seitenschlag. Vertikales Zentrieren wird normalerwesie nur durch Erhöhung der Speichenspannnung vorangetrieben.

====Mittigkeit====
Sobald die Ausrichtung des Seitenschlags recht gut wird (innerhalb weniger mm), solltest Du die Mittigkeit der Naben in Bezug auf die Felge betrachten. Nimm die Zentrierlehre zur Hand und setze sie auf der einen Seite des Laufradsan , so dass sie am Achsende und auf beiden Seiten an der Felge anliegt. Nimm sie ab, ohne sie zu verstellen, und setze sie auf der anderen Seite an. Wenn die Lehre jetzt nicht auf beiden Seiten an der Felge anliegt, dann müssen die Speichen auf dieser Seite angezogen werden, um die Felge einzumitten. Wenn die Lehre an beiden Seiten der Felge anliegt aber nicht die Achse berührt, müssen die Speichen der anderen Seite angezogen werden. Falls die Mittigkeit mehr als 2-3 mm abweicht, solltest Du am Ventilloch anfangen und Dich um die Felge herumarbeiten und alle 18 Speichen um etwa 1/2 Drehung anziehen.
When die Mittikeit eine Abweichung von nur nach 1-2mm aufweist, musst Du wieder am Seitenschlag arbeiten. Doch diessmal nicht abwechseln links und rechts, sondern nur auf einer Seite. Falls die Felge nach rechts wandern muss, suche den schlimmsten Seitenschlag nach links und korrigiere ihn. Danach mach beim nächste Seitenschlag nach links weiter usw.

Während des ganze Vorgangs solltest Du den Höhenschlag im Auge behalten. Wenn dieser Fehler größer wird als der Seitenschlag, arbeite wieder am, Höhenschlag usw.

====Speichenspannung====
Du solltest ebenfalls die Speichenspannnung auf der Freilaufseite im Auge behalten. Es gibt drei Wege, diese Spannung zu prüfen.
# Teste, wie schwer es ist, die Speichennippel zu drehen. Falls die Kraft so groß wird, dassDu Sorge bekommst, dass Du den Speichennippel rund drehen könntest, hast Du das Maximum erreicht. Vor 15 Jahren war dies ein limitierender Faktor und Du hättest versucht, die Speichennipel so fest zu ziehen, ohne sie zu zerstören. Moderne hochqualitative Speichen und Speichennippel haben bessere maschinell gedrehte Gewinde. Esbesteht aber weiterhin die Gefahr, sie so fest zu drehen, dass die Felge reißt.
# Zupfe an den Speichen an den Kreuzungstelen und versuche die Tonhöhe des Klangs zu bestimmen. Falls Du keine Klavier zur Hand hast,oder kein perfektes Gehör besitzt, vergleiche den Klang mit einem fertigen Laufrad mit gleichem Speichenmaß. Bevor Sheldon Brown ein Speichentensiometer benutzte, hatte er immer eine Kassetenaufnahme seines Kalviers dabei, welches ein F# (Fis) spielte. Dieser Ton ist eine gute Referenz für Stahlspeichen von durchschnittlicher Länge. (Mehr Details findest Du hier: [http://www.bikexprt.com/bicycle/tension.htm John Allens: Check Spoke Tension by Ear])
# Der besten Weg ist die Nutzung eines Speichentensiometers. Jeder wohlausgestattete Fahrradladen sollte eines besitzen. Die durchschnittleiche Spannung der Speichen auf der Freilaufseite sollte auf eine einheitlichen Standard gebracht werden.

Falls die Freilaufseite eine richtige gute Spannung erreicht hat und das Laufrad eingemittet wurde, solten die Speichen der linken Seite etwas lockerer sitzen als die auf der rechten Seite. Nichtsdestotrotz solltest Du auch die linke Laufradseite auf Einheitlichkeit der Spannung überprüfen.

===Speichentorsion===

Während das Laufrad Spannung aufbaut, wirst Du es mit dem Effekt der Speichenverdrehung (oder -torsion) zu tun bekommen. Wenn Du den Speichenschlüssel drehst wird sich die Speiche wegen des Reibungswiderstands des Gewindes ein wenig mitdrehen. Wenn der Speichennippel weit genug hineingedreht ist, wird der Widerstand des Gewindes größer und das Gewinde dreht sich im Speichennippel mit. Ein guter Laufradbauer kann im Gegensatz zu einer Maschine diese Drehung erfühlen. Wenn Du das Laufrad fertigstellst und es perfekt eingestellt scheint, aber die Speichen noch vedreht sind, wird es sich auf der Straße dezentrieren.

Diesem Problem kann mann durch sesniblen Umgang mit dem Speichenschlüssel vorbeugen. Du musst die Dreheung etwas überziehen und wieder zurückdrehen. Mit anderen Worten gesagt, musst Du bei einer 1/4 Drehung etwas mehr als 1/4 weit drehen und dann wieder so weit zurückdrehen, dass die Speiche wieder mit zurückgedreht wird und Du wieder bei 1/4 Drehung landest. Diese Rückdrehung sorgt dafür, dass die Speichentorsion aufgehoben wird.

Dies ist bei unkonfizierten Speichen wesentlich einfacher, da sie etwas steifer sind und es sit einfacher die Tosrion zu fühlen als bei konifizierten Speichen. Daher hat Sheldon Brwon "aerodynamische" Speichen bevorzugt eingesetzt - nicht wegen der Aerodynamic - sondern ,weil man die Speichentorsion sogar sehen kann.

===Setzen und Spannungsabbau der Speichen===

Bevor das Laufrad auf die Straße kann, müssen Spannungsspitzen abgebaut werden, da sich die Biegung em Speichenkopf dem Nabenflansch anpassen muss und ein ähnlicher Prozess läuft ab an der Stelle, wo der Speichennippel in der Felge sitzt. Mancher Laufradbauer macht das, indem er das ganze Rad verwindet, andere, indem Sie immer vier Speichen auf einmnal greifen und zusammendrücken. Die bevorzugte Technik von Sheldon Brown war es mit einem Hebel die Speichen an den Kreuzungsstellen umeinander zu biegen. Seine bevorzugtes Hebelwerkzeug war ein gebrauchter linker Kurbelarm.

Diese spezielle Technik hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Speichen an den Kreuzungspunbkte so weit gebogen werden, dass sie in einer geraden Linie von diesem Punkt aus in beide Richtungen verlaufen. Wenn man sich um das Laufrad herumarbeitet, hört man vermutlich quietschende Geräusche und leise "Pling"s während die Einzelteile des Laufrads sich näher und n

Nachdem man dies getan hat, muss man das Lauifrad vermutlich nochmals nachzentrieren. Wiederhole den Vorgang so lange bis keine Geräusche beim Spannungsabbau zu hören sind und auch das Laufrad nicht mehr dezentriert.

Jobst Brandt, der Autor des exzellenten Buchs [http://www.amazon.de/gp/product/0960723668?ie=UTF8&tag=wikipedalia-21&linkCode=as2&camp=1638&creative=6742&creativeASIN=0960723668 The Bicycle Wheel] erläutert den weniger offensichtlichen Vorteil des Spannungsabbaus.

"...After cold forming, steel always springs back a certain amount (spokes are entirely cold formed from wire). Spring-back occurs because part of the material exceeded its elastic limit and part did not. The disparate parts fight each other in tension and compression, so that when the spoke is tensioned, it adds to the tensile stress that can be, and often is, at yield.

"...When spokes are bent into place, they yield locally and addition of tension guarantees that these places remain at yield. Because metal, at or near the yield stress has a short fatigue life, these stresses must be relieved to make spokes durable.

"...These peak stresses can be relieved by momentarily increasing spoke tension (and stress), so that the high stress points of the spoke yield and plastically deform with a permanent set. When the stress relief force is relaxed these areas cannot spring back having, in effect, lost their memory, and drop to the average stress of the spoke."

Wenn Du diesen letzten Schritt durchgeführt hast, hast Du ein Laufrad, welches perfekt zentriert und rund ist. Es wird so länger halten als jedes maschinell hergestellte Laufrad. Zudem hast Du eine Menge über das Zentrieren von Laufrädern gelernt und darfst Dich wie ein echter professioneller Fahrradmechaniker fühlen.

==Defintionen==
In diesem Artikel werden drei nicht-stanardisierte Begriffe benutzt, da es im Fahhradbereich keinen einheitlichen Sprachstandard für diese Begriffe gibt.

[[Bild:Trailing spokes.gif|thumb|right|Folgende Speichen]]
* Die '''Schlüssel'''speiche ist die erste Speiche, die im Laufrad eingezogen und befestigt wird. Die Position dieser Speiche bestimmt die Position aller anderen Speichen des Laufrads in Bezug zum Ventilloch.
* '''Folgende''' Speichen werden im Fall des Hinterrads gespannt, wenn Druck auf das Pedal ausgeübt wird. Sie werden folgende Speichen genannt, da sie nach hinten weisen, wenn das Laufrad in den Rahmen eingesetzt wird. In den Illustrationen des Artikels sind folgende Speichen in gelb und rot dargestellt.
* '''Führende''' Speichen verlassen die Naben in Laufrichtung. Sie sind in blau illustriert.

Die folgenden Speichen "ziehen" an der Felge unter dem Drehmoment des fahrenden Laufrads. Die führenden Speichen ziehen weniger stark unter dem Fahrdrehmoment. Jede Speiche trägt gleichviel dazu bei, dass sich die Felge in Bezug zur Nabe in gleicher Geschwinidigkeit dreht.
Mancher Autor nenn die folgenden Speichen auch '''fahrend''' oder '''ziehend''' und die führenden Speichen werden geren auch aös '''spannend''' oder '''statisch''' genannt. Diese Begriffe können zu Verwirrung führen, da alle Speichen zum Fahren beitragen. Sie stehen alle unter Spannung und ziehen. Je nach Sichtweise ist keine oder sind sie alle statisch.

==Welche Seite des Nabenflanschs?==
Hinterräder mit Kettenumwerfern sollten so eingespeicht werden, dass die '''führenden''' Speichen auf der Innenseite des Nabenflanschs entlanglaufen. Dafür gibt es drei Gründe:
* Die Speichen sind am äußersten Kreuzungspunkt umeinander gebogen. Unter Last - vor allem im kleinsten Gang - liegen an den '''folgenden''' Speichen Zugkräfte an und die '''führenden''' Speichen werden noch mehr gebogen. Falls das Laufrad nun die '''führenden''' Speichen außenliegend hätte, würden die Kreuzungspunkte nach außen in Richtung Umwerfer gedrückt und könnten unter Last unter Umständen gegen den Umwerfer stoßen.
* Falls die Kette wegen eines falsch eingestellten oder defekten Umwerfers über das innerste Ritzel fällt, kann sie stärker zwischen Freilauf und Speichen eingeklemmt werden. Die Schräglage der Speichen kann die Einkeilung der Kette unter Last begünstigen.
* Falls die Kette über das kleinte Ritel nach Innen springt, können die getroffenen Speichen beschädigt und geschwächt werden. Da '''führende''' Speichen mehr Last aushalten müssen al '''folgende''' Speichen, ist es ratsam diese Speichen durch ihre Innenlage mehr zu schützen als die '''folgenden''' Speichen.

Es ist unerheblich auf welcher Seite man die Speichen auf der linken Laufradseite anbringt, jedoch macht es den Laufradbau einfacher, wenn auch hier die '''führenden''' Speichen innen liegen.

Bei Fixed-Gear Laufrädern oder Trommelbremsenlaufrädern ist es jedoch genau umgekehrt besser, die '''führenden''' Speichen nach Außen zu verlegen, da die Gefahr der abspringenden Kette hier eher beim Rückwärtstreten gegeben ist.

'''Anmerkung:''' Dieser Aspekt ist nicht wichtig. Gute Laufräder können auf beide Weisen gebaut werden.

==Speichenmuster==
===Semitangential===

Konventionelle semitangentiale Speichenmuster werden als ''3-fach gekreuzt'', ''4-fach gekreuzt'', usw. bezeichnet.
Beispielsweise bedeutet ''3-fach gekreuzt'', dass eine Speiche drei andere Speichen kreuzt, die von der gleichen Seite Nabenflanschs starten.
Die meisten Laufräder sind nach dem ''3-fach gekreuzt''en Muster gebaut. Höhere Kreuzungszaheln führen dazu, dass die Speiche näher an der Nabentangente verlaufen müssen. Das macht sie widerstandsfähiger bei hohen Drehkräften durch schnelles Pedalieren in niedrigen Gängen und auch bei Bremskräften durch Felgenbremsen. Niedriegere Kreuzungszahlen bedeuten, dass die Speichen näher an den radialen Verlauf angenähert werden.

Im Fall von radialer Einspeichung verlaufen die Speichen direkt von der Nabe zur Felge, ohne eine andere Speichen zu kreuzen.

Bei niedrigen Kreuzungszahlen werden die Laufräder etwas leichter, da kürzere Speichen verwendet werden können. Auch werden die Laufräder etwas stabiler gegenüber Seitenkräften.

Je mehr Speichen ein Laufrad besitzt, desto größer muss die Kreuzungszahl werden.
* 48 Speichenräder werden für gewöhnlich ''5-fach gekreuzt''
* 40 Speichenräder werden ''4-fach gekreuzt''
* 36 Speichenräder werden ''3-fach gekreuzt'' oder ''4-fach gekreuzt''
* 32 Speichenräder werden ''3-fach gekreuzt''
* 28 und 24 Speichenräder werden ''2-fach gekreuzt''

Im Fall von ungerwöhnlich großen Naben und schmalen Felgen müssen häfig kleinere Kreuzungszahlen verwendet werden, um zu vermeiden, dass die Kreuzungspunkte zu nah an den Speichennippeln liegen. Der Rohloff-Speedhub ® zum Beispiel hat 32 Speichenlöcher und wird normlaerweise ''2-fach gekreuzt'' eingespeicht.

===Radial===
Bei radial eingespeichten Laufrädern verlaufen die Speichen auf direktem Weg von Nabe zur Felge. Dieses Speichenmuster ist nur ratsam bei Laufrädern ohne Nabenbremsen. Sie sind sehr ansehnlich und meist eine gute Wahl für Performanceoptimierungen, da sie etwas leichter und rein theoretisch etwas aerodynamischer sind.

Es gibt allerduings zwei Aspekte bei radialen Laufrädern zu beachten.
* Da die Speichennippel direkt in Richtung Nabe zeigen, können sie sich leichter verdrehen als die leicht verzogenen Speichennippel von tangentiel eingespeichten Laufrädern. Das erhöht das Risiko, dass sich Speichen von selbst während der Fahrt losdrehen können. Um das zu verhindern, sollten bei radialen Laufrädern die Speichnnippel mit ''Wheelsmith Spoke Prep'' oder leichteren Varianten von Loctite ® befestigt werden.
* Eine weitere Gefahr lauert auf der Seite der Nabe. Durch die direkten senkrechten Zugkräfte der Speiche auf das Nabenflanschloch, könnten die Löcher am äßersten Ende einreißen. Dies ist eher wahrschinlich bei schmalflanschigen Naben mit 36 Löchern, weil sich hier weniger Material zwischen Loch und Außenkante befindet. Zudem können bei gebrauchten Naben, die vorher nicht-radial eingespeicht waren, die Kerben der alten Speichen zusätzlich als Schwächungspunkte wirken.

Viele Nabenhersteller empfehlen ausdrücklich, Ihre Naben nicht radial einzuspeichen und man verliert den Garantieanspruch, wenn man sie dennoch radial einspeicht.

Mancher behaubtet nun, dass man kein Laufrad radial einspeichen darf und man sollte es nur auf eigens Risiko machen. Sheldon Brown jedoch würde radialer Einspeichung bei hochqualitativen Naben mit geschmiedeten Körpren generell nicht widersprechen.

Falls Du Dein Glück mit radialer Einspeicheung versuchen möchtest, empfiehlt Sheldon Brwon dicke Speichen und hohe Speichenspannung zu vermeiden. Da Vorderräder gruindsätzlich unpropblematischer sind als Hinterräder, ist hohe Speichenspannung bei Laufrädern mit sinnvoller Speichenzahl nicht unbedingt notwendig.

Es ist Fahrradfahrerlegende, dass radiale Laufräder ein härteres Fahrgefühl vermitteln, da sich kürzere Speichen weniger stark verbiegen können.

Laufräder mut Nabenbremsen und Antreibsräder sollten niemals radial eingespeicht werden. Durch die nahezu orthogonale Ausrichtung der Speichen bezüglich der Nabe wird die Speichenspannung bei jeglicher Kraftauswirkung unnötig erhöht und wird fast sicher in Naben- oder Felgenrissen enden.

===Halbradial===
Mehr und mehr Hinterräder werden halbradial eingespeicht, mit semi-tangentialem Muster auf der rechten und radialem Muster auf der linken Seite. Radial eingespeichet Vorderräder sind eher für ästhetische Zwecke interessant aber halb-radiale Hinterräder können substantiell haltbarer als konvetionelle sein.
Die Zunahme an Ritzeln bei Kettenschaltungen nötigen Laufradbauer die Felgen mehr und mehr von der Nabenmitte zu versetzen. Das hat zu Vermehrung an Speichenbrüchen auf der linken Seite der Antriebsräder durch Metallermüdung geführt.
aused by metal fatigue.

Ein eingespeichtes Laufrad basiert auf der konstanen Speichenspannungaller Speichen. Ein stark versetztes Hinterrad hat auf der linken Seite eine eher leichte Speichenspannung. Die Drehmomente herten Pedalierens in Kombination mit dem Fahrergewicht kann dazu führen, dass die ''führenden'' Speichen kurzfristig komplett entspannt werden. Die regelmäßige Wiederholung von Entspannung und Spannung können diese Speichen Ermüden und schließlich Brechen.

Mit halb-radialer Einspeichung wird die Versetzung nach außen auf der linken Seite weniger stark, wenn mann alle Speichen auf der Innenseite (Kopf nach außen) einspeicht. Zusätzlich gibt es keine ''führenden'' Speichen, auf die eine Entspannung wirken kann.
Falls Du ein altes Laufrad hastm, an dem regelmäßig die Speichen auf der linken Seite brechen, baue diese halbseitig neu mit radialem Speichenmuster auf und Du bist dieses Problem los.

====Falschherum Halbradial====
Manche Hinterräder sind genau umgekehrt halbradial eingespeicht. Sie haben das radiale Muster auf der rechten und das semi-tangentiale Muster auf der linken Seite. Dies wird gemacht, um dem Kettenumwerfer mehr Raum zu verschaffen an Laufrädern mit ungwöhnlich dicken Speichen oder ungewöhnlichen Nabenflanschformen. Diese Laufräder benötigen Naben mit sehr hoher Torsionsteifigkeit um die Antriebskräfte auf die linke Seite übertragen zu können.

== Quellen ==
* Dieser Artikel basiert auf dem Artikel [http://sheldonbrown.com/wheelbuild.html Wheelbuilding] von der Website [http://sheldonbrown.com/ Sheldon Browns]. Der Originalautor des Artikels ist [[Sheldon Brown]].

[[Kategorie:Laufradtechnik]]
[[Kategorie:Sheldon Brown]]
[[Kategorie:Workshop]]

Aluminium/Details

2008-11-04T10:45:45Z

Rennofen: /* Fügen */ Fertig

== Allgemeines ==

Aluminium ist eines der häufigsten Elemente der Erdkruste. Es ist ein silbrig glänzendes Metall mit guten Reflexionseigenschaften. Es bildet in Verbindung mit Sauerstoff eine passivierende Oxidschicht, was es korrosionsbeständig macht. Diese Oxidschicht erschwert allerdings das Löten und Schweißen von Aluminium. Mit einer Dichte von 2,7 g/cm³ gehört es zu den Leichtmetallen. Der Schmelzpunkt liegt bei 660°C und die Wärmeleitfähigkeit liegt bei 237 W/mK. Es hat einen E-Modul von 70 GPa und eine Querkontraktionszahl von 0,33. Die Streckgrenze von Reinaluminium liegt bei 40 MPa. Aluminium liegt in einem kubisch flächenzentrierten (kfz) Kristallgitter vor. Hauptrohstoff für die Aluminiumgewinnung ist Bauxit, das nach der Reinigung (Bayer-Verfahren) in einer Kryolithschmelze aufgelöst und elektrolysiert (Schmelzflusselektrolyse, hier Hall-Héroult-Prozess).

== Legierungen ==

Da Reinaluminium keine guten Festigkeitswerte hat, wurden mit der Zeit verschieden Legierungen entwickelt, um die Festigkeit zu steigern. Dabei unterscheidet man zwischen Guss- und Knetlegierungen. Zu den Knetwerkstoffen zählen außer Reinaluminium im Wesentlichen die naturharten Legierungen vom Typ AlMn, AlMg und AlMgMn sowie die aushärtbaren Legierungen AlCuMg, AlCuSiMn, AlMgSi, AlZnMg und AlZnMgCu. Diese Legierungen sind in der Regel als Halbzeuge oder Strangpressprofile erhältlich, aus denen sich dann durch Schweißen, Schmieden oder zerspanende Bearbeitung dann letztlich die Endprodukte erzeugt werden.

Eine weiteres Unterscheidungsmerkmal sind die Hauptlegierungselemente. Guss- und Knetlegierungen lassen sich anhand der Ziffern unterscheiden. Gusslegierungen haben drei Ziffern, Knetlegierungen vier Ziffern

===Gusslegierungen (nach DIN EN 1780-1):===

*'''1xx:''' Reinaluminiumqualitäten
*'''2xx:''' Kupfer
*'''3xx:''' Silizium-Kupfer/Magnesium
*'''4xx:''' Silizium
*'''5xx:''' Magnesium
*'''7xx:''' Magnesium-Zink
*'''8xx:''' Zinn

===Knetlegierungen (nach DIN EN DIN EN 573-3 und DIN EN 573-4):===

*'''1xxx''' - nicht wärmebehandelbar - Festigkeiten von 70 bis 190 N/mm² auch Reinaluminium genannt. Schweißbar. Sehr korrosionsbeständig, Verwendung für chemische Tanks und Rohre. Hohe elektrische Leitfähigkeit.
*'''2xxx''' - kann wärmebehandelt werden - Festigkeiten von 190 bis 430 N/mm² - Kupferlegiert (0,7 bis 6,8%) - Verwendung in Flugzeug und Raumfahrt - hohe Festigkeit - großer Temperaturbereich. Manche Legierungen gelten aufgrund der Rissneigung beim Schweißen als nicht schweißbar - Schweißzusatz meistens 2xxx manchmal auch 4xxx.
*'''3xxx''' - nicht wärmebehandelbar - Festigkeiten von 110 bis 280 N/mm² - Aluminium Manganlegierungen mit mittlerer Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit - gute Formbarkeit - geeignet auch für höhere Temperaturen - Einsatzgebiet von Kochtöpfen über Kühler in Fahrzeugen bis zum Kraftwerksbau. Schweißzusatz 1xxx, 4xxx und 5xxx.
*'''4xxx''' - Wärmebehandelbare und nicht wärmebehandelbare Legierungen - Festigkeiten von 170 bis 380 N/mm² - Aluminium Silizium Legierungen (Si 0,6 bis 21,5%) - einzige Serie die Wärmebehandelbare und nicht wärmebehandelbare Legierungen enthält - Silizium reduziert den Schmelzpunkt und macht die Schmelze dünnflüssiger - ideal für Schweiß- und Lötzusätze.
*'''5xxx''' - nicht wärmebehandelbar - Festigkeiten von 120 bis 350 N/mm² - Aluminium-Magnesium (Mg 0,2 bis 6,2%) - Höchste Festigkeiten der nicht wärmebehandelbaren Aluminiumsorten - schweißbar - Verwendung im Schiffsbau, Transport, Druckkessel, Brücken und Gebäuden. Schweißzusatz muß nach Magnesiumgehalt bestimmt werden. Aluminium aus dieser Serie mit mehr als 3,0% Mg ist für Temperaturen über 65° nicht geeignet (Spannungsrisskorrosion) - Materialien mit weniger als ca. 2,5% Mg können oft erfolgreich mit 5xxx oder 4xxx Schweißzusätzen geschweißt werden. 5032 wird meist als das Material mit dem höchsten Mg-Gehalt genannt, das gerade noch mit 4xxx schweißbar ist.
*'''6xxx''' - wärmebehandelbar - Festigkeiten von 120 bis 400 N/mm² - Aluminium/Magnesium-Silizium-Legierungen (Si und Mg um die 1%); sehr beliebt bei Schweißkonstruktionen - Verwendung vorwiegend als Extrusionen, kann gut wärmebehandelt werden, soll nicht ohne Schweißzusatz geschweißt werden (Warmrisse) - Schweißzusätze 4xxx und 5xxx.
*'''7xxx''' - wärmebehandelbar - Festigkeiten von 220 bis 600 N/mm² - Aluminium-Zink (Zn 0,8 bis 12,0%). Verwendung in Flugzeugbau, Raumfahrt, Sportgeräten. Manche Legierungen sind nicht mit Lichtbogen schweißbar. Die meistgenutzten Legierungen, 7005 und 7020, sind gut mit 5xxx Schweißzusätzen schweißbar.
*'''8xxx''' - andere Elemente - z.B. Aluminium-Lithium-Legierungen

Einige Beispiele von Aluminiumlegierungen, die im Fahrradbau eingesetzt werden:
{|{{Prettytable|width=60%}}
!Bezeichnung nach DIN
!Bezeichnung nach DIN-EN
!Verwendung
|-
|AlCuSiMn
|EN AW-2014
|Schmiede- und Extrusionsbauteile wie zB. Kurbeln, Lenker, hochfest, nicht schweißbar
|-
|AlMg4,5Mn
|EN AW-5083
|Rahmen, keine Wärmebehandlung möglich,da kaltverfestigend (Mischkristallhärtung), schweißbar
|-
|AlMg1SiCu
|EN AW-6061
|Rahmen - benötigt Wärmebehandlung mit Lösungsglühen (T6), sehr gut schweißbar
|-
|AlZn4,5Mg1,5Mn
|EN AW-7005
|Rahmen - benötigt drei Monate Auslagerung bei RT oder Wärmebehandlung (kalthärtend), sehr gute Schweißbarkeit
|-
|AlZn4,5Mg1
|EN AW-7020
|Rahmen - benötigt drei Monate Auslagerung bei RT oder Wärmebehandlung (kalthärtend), sehr gute Schweißbarkeit
|-
|AlZn5,5MgCu
|EN AW-7075
|Frästeile, hochfest, nicht schweißbar
|-
|}

== Festigkeit ==

Wichtig ist eine Unterscheidung zwischen Festigkeit (Streckgrenze) und Steifigkeit (E-Modul). Nehmen wir an wir hätten zwei Rahmen mit exakt gleicher Geometrie, Rohrdurchmesser und Wandstärke, wie würden sich dieser Rahmen mit den Werkstoffen Reinaluminium, 6xxx Aluminiumlegierung, 7xxx Aluminiumlegierung, und Baustahl „verhalten“ und „anfühlen“

{|{{Prettytable|width=75%}}
!Werkstoff
!Dichte [g/cm³]
!E-Modul [Gpa]
!Streckgrenze [MPa]
!Rahmengewicht
!Fahrgefühl
!Einbringen bleibender Verformungen
|-
|Reinalu
|2,7
|70
|40
|Leicht
|Weich
|Leicht
|-
|6xxx
|2,6
|70
|120-400
|Leicht
|Weich
|Mittel
|-
|7xxx
|2,7
|70
|220-600
|Leicht
|Weich
|Schwer
|-
|Baustahl
|7,8
|206
|185-355
|Schwer
|Härter
|Mittel
|-
|}

Was beim Betrachten der Tabelle auffällt ist die Tatsache das man mittels Zulegieren verschiedener Elemente zwar die Festigkeit erhöhen kann aber nicht die Steifigkeit. Doch warum fühlen sich dann Aluminiumrahmen „steifer“ an? Ok in unserer Annahme oben haben wir gleiche Wandstärke vorausgesetzt. Also verdreifachen wir die Menge des verwendeten Aluminiums, was passiert? Unser Gewicht verdreifacht sich (die beiden Rahmen sind gleich schwer). Der tragende Querschnitt verdreifacht sich unsere Konstruktion wird gleich Steif. In unserer Frage warum sind Aluminiumrahmen steifer sind wir immer noch nicht weiter.
Hier ein kurzes Zitat von Hunderten von Konstruktionslehrern „Die Steifigkeit kommt über die Konstruktion!“. Vergleichen wir einen aktuellen Aluminiumrahmen mit ein klassischen Stahlrahmen fällt uns eines auf... der Aluminiumrahmen hat dickere Rohre und das macht die Rahmen steifer. Der Grund ist die Biegesteifigkeit die sich aus E-Modul multipliziert mit dem Flächenträgheitsmoment ergibt und das Flächenträgheitsmoment für Rohre sieht wir folgt aus:
[[Bild:Aluminium Details 1.png]].

Doch warum jetzt die Festigkeit eines Werkstoffes erhöhen? Mit höherer Festigkeit kann man verhindern, dass ein Rahmen sich unter Belastung Verbiegt, Verzieht oder Einbeult. Auch wird bei einem [[Chainsuck]] nicht so viel Material abgetragen und der Rahmen nicht so stark beschädigt. Doch welche Verfestigungsmechanismen werden bei Aluminiumlegierungen denn nun verwendet?

Dazu kurz einige Grundlagen. Sellen wir uns unser Aluminium als perfekten Einkristall vor, müssten für eine Verformung ganze Atomebenen an einander abgleiten, was Unmengen an Energie benötigen würde. Doch unser Aluminium (immer noch ein Einkristall) ist voller Fehler. Es ist also viel einfacher diese Fehler (Versetzungen genannt) zu bewegen. Dieses Modell wird Versetzungstheorie genannt. Nun besteht unser Aluminium aus vielen Kristallen, die durch Korngrenzen getrennt sind also können diese Kristallfehler (Versetzungen) nicht beliebig weit wandern.
Alle Mechanismen die einen Werkstoff verfestigen versuchen die Bewegung der Versetzungen zu behindern.

=== Kaltverfestigung ===

Verformt man Aluminium unterhalb der Rekristallisationstemperatur spricht man von Kaltverformung. Es wird zwischen Verformen und Umformen unterschieden. Dabei ist Verformung ungezielt (Unfall) und Umformung mit einem Ziel (z.B. Kaltschmieden einer Fahrradkurbel). Doch was passiert dabei im Werkstoff? Durch die Umformung beginnen die Versetzungen zu wandern und es werden gleichzeitig neue gebildet. Da jede Versetzung ein Spannungsfeld um sich herum hat kommen sich nun diese Spannungsfelder in die Quere und es wird immer mehr Energie benötigt um diese Versetzungen wandern zu lassen. Der Werkstoff wird Kaltverfestigt. Bringt man den Werkstoff nun auf Rekristallisationstemperatur werden diese Versetzungen durch Rekistalisation ausheilen und die Härte nimmt wieder ab. Brechen wir jedoch die Rekristallisation rechtzeitig wieder ab haben wir viele neue und kleine Körner. Dies entspricht den Wärmebehandlungen H und Hxx.

=== Feinkkornhärtung ===

Da die Versetzungen nicht über Korngrenzen hinweg gehen können erhöht auch ein verkleinern der Körner um die Festigkeit zu erhöhen (Hall-Petsch-Beziehung). Da Aluminium zur Grobkornbildung neigt kann man dies durch Schmieden und Rekristallisieren erreichen.

=== Mischkristallverfestigung ===

Bei der Mischkristallverfestigung nutzt man die Änderung der mechanischen Eigenschaften von Festkörpern durch einlagerung von Substitutions- oder Zwischengitteratomen. Die Steigerung der Festigkeit ist eine Folge der Spannungsfelder, die durch die Fehlpassungen der Fremdatome entstehen und ein wander nder Versetzungen erschweren. Vorraussetzung ist dabei die Löslichkeit der Fremdatome im Gitter. Die Festigkeit nimmt mir der Zahl der Gelösten Atome zu. Auch eine steigende Differenz der Atomradien lässt die Festigkeit ansteigen, allerdings sinkt die Löslichkeit. Probiert man zu viele Atome in den Mischkristall einzubringen wird sich eine zweite Phase ausscheiden. Ein Mischkristall immer einphasig.Dies trifft auf alle nicht wärmebehandelbaren Aluminiumlegierungen zu.

=== Ausscheidungshärtung ===

Voraussetzung für die Ausscheidungshärtung von Aluminium-Legierungen ist das Vorhandensein von Mischkristallen, die bei absinkender Temperatur eine abnehmende Löslichkeit besitzen. Dabei werden zunächst sämtlich Atome bei hohen Temperaturen in Lösung gebracht. Der Werkstoff wird abgeschreckt und dieser Lösungszustand eingefroren. Jetzt befindet sich der Werkstoff aber in einem instabilen Zustand. Wartet man nun ab (Kaltaushärten) oder erwärmt ihn nochmal (Warmaushärten) werdwn sich aus dem übersättigten Mischkristall weitere Phasen ausscheiden. Treffen nun Versetzungen beim wandern auf diese Ausscheidungen müssen sie diese entweder schneiden oder um sie herum wandern was zusätzliche Energie benötigt. Die Folge ist ein festerer Werkstoff und entspricht den Wärmebehandlungen Txx.

'''Kaltauslagern'''

Die wichtigsten kaltauslagernden Legierungen gehören zum Typ Al-Cu-Mg.
Beim Kaltauslagern geht man folgendermaßen vor: Beim Lösungsglühen (Homogenisieren) bei etwa 500°C wird das Kupfer im Aluminium in Lösung gebracht.
Danach wird das Werkstück in Wasser abgeschreckt. Dadurch wird die Ausscheidung des Kupfers unterdrückt. Das gesamte Kupfer befindet sich jetzt in einer übersättigten Lösung. In diesem Zustand kann die Zugfestigkeit schon bis 40% über dem weichgeglühten Zustand liegen. Dabei ist der Werkstoff aber noch gut verformbar.
Auf das Abschrecken folgt das Kaltauslagern (bei etwa 20°C). Das Aluminiumgitter beginnt, das in Lösung gehaltene Kupfer in Form von Kupferreichen Mischkristallen auszuscheiden.
Dieser Vorgang ist normalerweise nach etwa 5-8 Tagen abgeschlossen. Durch eine Temperaturerhöhung auf ~ 35°C lässt sich der Vorgang beschleunigen, eine Temperaturerniedrigung verzögert ihn.

'''Warmauslagern'''

Beim Warmauslagerung (Bevorzugt bei Al-Mg-Si-Legierungen) man folgendermaßen vor: Lösungsglühen und Abschrecken wie bei Al-Cu-Mg-Legierungen.
Anschließend wird für eine Zeit von 4 – 48 Std. bei Temperaturen zwischen 120-175°C ausgelagert. Auch hier stellen sich jetzt Ausscheidungsvorgänge ein. Die Festigkeitswerte fallen nach Erreicherung eines Maximums jedoch wieder ab. Deshalb gewinnt hier die Einhaltung der richtigen Zeit- und Temperaturwerte stark an Bedeutung, um die erwünschte Festigkeit zu erhalten. Die Ausscheidungshärtung steht grundsätzlich am Ende der Fertigung oder müssen hier wiederhohlt werden.

===Wärmebehandlung===

Schlüssel für die Wärmebehandlung (nach DIN EN 515)
{|{{Prettytable|width=45%}}
!Zustand
!Bedeutung
|-
|F
| Herstellungszustand (keine Grenzwerte für mech. Eigenschaften festgelegt)
|-
|O
|Weichgeglüht (geringste Festigkeit und größte Verformbarkeit)
|-
|H
| Kaltverfestigt
|-
|W
|Lösungsgeglüht (instabiler Zustand)
|-
|H12
|Kaltverfestigt - 1/4 hart
|-
|H14
|Kaltverfestigt - 1/2 hart
|-
|H16
|Kaltverfestigt - 3/4 hart
|-
|H18
|Kaltverfestigt - 4/4 hart
|-
|H19
|Kaltverfestigt – extrahart
|-
|H22
|Kaltverfestigt und rückgeglüht - 1/4 hart
|-
|H24
|Kaltverfestigt und rückgeglüht - 1/2 hart
|-
|H26
|Kaltverfestigt und rückgeglüht - 3/4 hart
|-
|H28
|Kaltverfestigt und rückgeglüht - 4/4 hart
|-
|H32
|Kaltverfestigt und stabilisiert - 1/4 hart
|-
|H34
|Kaltverfestigt und stabilisiert - 1/2 hart
|-
|H36
|Kaltverfestigt und stabilisiert - 3/4 hart
|-
|H38
|Kaltverfestigt und stabilisiert - 4/4 hart
|-
|T1
|Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur und kaltausgelagert
|-
|T2
|Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur, kaltumgeformt und kaltausgelagert
|-
|T3
|Lösungsgeglüht, kaltumgeformt und kaltausgelagert
|-
|T4
|Lösungsgeglügt und kaltausgelagert
|-
|T5
|Abgeschreckt aus der Warmumformungstemperatur und warmausgelagert
|-
|T6
|Lösungsgeglüht und warmausgelagert
|-
|T7
|Lösungsgeglüht und überhärtet (warmausgelagert)
|-
|T8
|Lösungsgeglüht, kaltumgeformt und warmausgelagert
|-
|T9
|Lösungsgeglüht, warmausgelagert und kaltumgeformt
|-
|}

== Fügen ==
Als Fügen (siehe DIN 8580) bezeichnet man das Verbinden von mindestens zwei Bauteilen. Durch das Fügen wird der Zusammenhalt zwischen den zuvor getrennten Werkstücken lokal - d.h. an den Fügestellen - geschaffen und eine Formänderung des neu entstandenen Teils herbeigeführt. Über die Wirkflächen der Verbindung werden die auftretenden Betriebskräfte übertragen. Mögliche Fügeverfahren für Aluminium:

# '''Schweißen''' umfasst WIG-Schweißen, MIG-Schweißen, Laserstrahlschweißen, Plasmaschweißen, Plasma-MIG-Schweißen, Bolzenschweißen, Buckelschweißen, Widerstandspunktschweißen und Reibrührschweißen.
# '''Löten / Hartlöten''' ist ein thermisches Verfahren zum sicheren Verbinden oder Beschichten metallischer Werkstoffe mit Hilfe einer geschmolzenen (Hart)lotlegierung / eines Zusatzwerkstoffs (Schmelz(hart)löten) oder Diffusion im Grenzbereich (Diffusionshartlöten).
#'''Mechanische Fügetechniken''' basieren auf zwei Prinzipien: Formschlüssiges oder reibschlüssiges Verbinden. Die meisten mechanischen Fügetechniken sind punktförmig. sie könne aber auch flächig sein (z.B.das Schrumpfen einer Nabe auf einer Welle).
#'''Kleben''' basiert auf einer Stoffvereinigung, die mit Hilfe einer dritten „klebenden“ Komponente erzeugt wird. Die Qualität hängt vom Haftvermögen des Klebstoffs, von der Oberfläche des Werkstücks sowie von der Trennfestigkeit dieses Klebstoffs ab. Diese beiden wichtigen Kennwerte der Klebeschicht sind von ihrem Haftvermögen im atomaren Bereich abhängig.

Im weiteren werden die in der Fahrradfertigung verwendeten und für Aluminum geeigneten Fügetechniken genauer betrachtet.

=== Kleben ===

Aluminiumrahmen worden in ihren Anfängen geklebt, da man sie noch nicht ohne erhebliche Festigkeitsverluste Schweißen oder Löten konnte. Die Vorteile einer Kelbeverbindung sind:
#Keine Gefüge- oder Formänderung infolge einer Wärmeeinwirkung (kaltes Verbindungsverfahren)
#Kleben ermöglicht das Zusammenfügen unterschiedlicher Werkstofftypen (z. B. Metall mit Kunststoff).
#Hohe Ausnutzung der Werkstoffeigenschaften wegen der oberflächenabhängigen Kraftübertragung

Nachteile:

#Geringe Wärmebelastbarkeit (z.B. beim Pulverbeschiehten)
#Für hohe Kraftübertragung ist eine große Überlappung der zu fügenden Teile notwendig (Schwerer als Schweißverbindung)
#Klebsoffe altern

Heute wird auf das Kleben der Aluminiumteile weitestgehend verzichtet eine Ausnahme sind Verbindungen von Kunststoffen mit Aluminium (z.B. bei Gabeln oder Aluminiumrahmen mit Kohlefaserhinterbauten)

=== Mechanisches Fügen ===

Mechanisches Fügen im Fahrradbereich ist meist Niet- oder Schraubverbindungen.

=== Löten ===

(Hart)löten ist ein thermisches Verfahren zum sicheren Verbinden und Beschichten von Werkstoffen, indem eine flüssige Phase durch Schmelzen eines (Hart)lots /Zusatzwerkstoffs (Schmelz(hart)löten) oder Diffusion an Grenzflächen (Diffusionshartlöten) erzeugt wird. Die Solidustemperatur des Grundwerkstoffs wird nicht erreicht (DIN/ISO 8505, Teil 1). Das flüssige Hartlot wird dann in den Spalt zwischen den eng anliegenden Oberflächen der Verbindung durch Kapillarkräfte gesaugt.

Vorteile:

#Geeignet zum Verbinden von dünnwandigen Teilen
#Geeignet für kompakte Bauteile mit vielen Verbindungsstellen pro Flächeneinheit
#Geeignet für großflächige Verbindunge
#Geeignet zum Verbinden mit geringer Verformung und ohne örtliche Überhitzung; die Integrität des Grundwerkstoffs wird erhalten
#Geeignet für Konstruktionen und Werkstoffe, bei denen der Schmelzpunkt des Grundwerkstoffs nicht erreicht werden darf
#Einfaches Verbinden von unterschiedlichen Metallen: Al-Stahl, Al-Ti, Al-Mg...
#Optimale Wärmeleitung

Nachteile

#Wegen der Wichtigkeit des Benetzens und der Kapillarkräfte sind die Oberflächen der zu verbindenden Teile äußerst wichtig
#Geringer Abstand zwischen den zu verbindenden Teilen (kleiner als 0,2 mm)
#Kontrollierter Zusammenbau schwierig (Aufheizung, Lötspalt, Ausdehnung, Verzug)
#Flussmittelrückstände müssen nach dem Hartlöten entfernt werden
#Bei zu großer Wärmeeinbringung erfolgt Beeinträchtigung der Grundwerkstoffe

Lange Zeit war die Benetzung der der Aluminiumwerkstoffe aufgrund der passivierenden Oxydschicht ein großes Problem erst die Entwicklung passender Flussmittel machten ein Löten von Aluminium möglich. Doch da gleichzeitig die Schweißtechnik große Fortschritte machte erlange Löten bei Aluminiumrahmen nie die Bedeutung, die es bei den Stahlrahmen hatte. Heute wird Löten bei Aluminiumrahmen höchstens bei der Reparatur von Aluminiumrahmen (z.B. Füllen von Dellen) eingesetzt.

'''Lot-Eignung von Al-Legierungen'''
{|{{Prettytable|width=100%}}
!Werkstofftyp
!Hartlöten
!Weichlöten
!Bemerkung
|-
|Geschmiedete Werkstoffe; reines und hochreines Aluminium
|geeignet
|geeignet
|
|-
|AlMn
|geeignet
|geeignet
|
|-
|AlMg
|bedingt geeignet
|geeignet
|Bei Mg-Konzentrationen > 0,6 % ist das Benetzen schwieriger.
|-
|AlMgSi
|geeignet
|geeignet
|Festigkeitsverlust, nach dem Hartlöten ist Aushärten möglich.
|-
|AlCuMg; AlZnMg; AlZnMgCu
|nicht geeignet
|möglich
|Hartlöten führt zu nicht umkehrbaren Werkstoffschäden, Weichlöten verursacht einen erheblichen Festigkeitsverlust.
|-
|}

=== WIG Schweißen ===
Namen:
#TIG: T = Tungsten I = Inert G = Gas ( Allgemeine Bezeichnung)
#WIG: W = Wolfram I = Inert G = Gas ( Deutschland)
#GTAW: G = Gas T = Tungsten A = Arc W = Welding ( USA )

Namenszusätze
#AC = Wechselstrom, wird zum Aufreißen der Oxidschicht von der Oberfläche des Aluminiums und des Zusatzwerkstoffes benötigt
#DC = Gleichstrom, Stromquelle mit Konstantstromeigenschaften (direct current )
#HF = Hochfrequenzzündung des Lichtbogens

Der Schweißstrom fließt durch eine im Schweißbrenner eingespannte Wolframelektrode. Ein Lichtbogen wird zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück erzeugt; der Grundwerkstoff verschmilzt und dadurch wird der Zusatzwerkstoff geschmolzen. Ein inertes Schutzgas strömt aus dem Schweißbrenner heraus und schirmt die glühende Wolframelektrode und das Schweißbad von der Umgebungsluft ab. DC WIG-Schweißen von Aluminium mit Argon-Schutzgas ist unmöglich, weil der Schmelzpunkt der Oxidschicht zu hoch ist, so daß die Energie des Lichtbogens nicht ausreicht, um die Oxidschicht aufzubrechen.Dadurch kann das Grundmaterial zwar aufschmelzen, aber nicht beide
Seiten verschmelzen, da die Oxidschicht in der Wurzel dies verhindert. Beim AC WIG-Schweißen wird durch den Wechselsstrom die Oxydschicht durchbrochen und beide Seiten verschmelzen. Bei der negativen Halbwelle treffen die emittierten Elektronen auf das positiv gepolte Werkstück und generieren eine große Menge Wärme am Kontaktpunkt. Während der positiven Halbwelle findet eine Reinigungswirkung statt und die Wolframelektrode wird schnell erhitzt, wohingegen sie während der negativen Halbwelle abkühlen kann. Infolgedessen werden die Vorteile beider Gleichstrompolaritäten vereint. Da der Lichtbogen bei jeder Durchquerung des Stromnullpunktes ausgeht, wurde er traditionell mit einer Hochfrequenz (150 kHz bei 1500 bis 2000 Ampere) überlagert, um die Wiederzündung des Lichtbogens zu erleichtern (HF-Zündung).

Vorteile:

#Gute Sichtbarkeit des Schweißbads ohne Rauch oder Schweißschlacke
#Flexibel, ,,alle” Materialien können geschweißt werden
#Hohe Schweißqualität, sauberes Schweißergebnis, keine Spritzer
#Schweißen von dünnen Materialien, minimaler Strom 10 A
#Schweißen ohne Zusatzmaterial ist möglich
#Energie und Menge des Zusatzmaterials hängen nicht zusammen
#WIG kann für schweißbare Aluminium-Legierungen verwendet werden
#Reparaturschweißen an allen Arten von Legierungen aus Aluminium

Nachteile

#Niedrigere Produktivität als beim MIG- bzw. MAG-Schweißen
#Empfindlichkeit für Verunreinigungen (Rost, Öl, Feuchtigkeit, Farbe usw.)
#Schweißtechnik ist anspruchsvoller als bei MMA oder MIG bzw. MAG
#Komponenten des WIG-Brenners unterscheiden sich je nach Bedarf
#Manueller Vorschub des Zusatzmaterials

WIG-Schweißen ist das am meisten verwendete Fügeverfahren bei Aluminiumrahmen. Auch bei Hochwertigen Stahlrahmen, die nicht gelötet werden, kommt es zum Einsatz.

Steuersatz

2008-11-03T18:54:59Z

Rennofen: Die Seite wurde neu angelegt: Als Steuersatz oder Lenkkopflager wird das Lager bezeichnet, dass die Gabel mit dem Rahmen verbindet und es erlaubt die Gabel, zum Steuern und balancieren zu drehen. ...

Als Steuersatz oder Lenkkopflager wird das Lager bezeichnet, dass die Gabel mit dem Rahmen verbindet und es erlaubt die Gabel, zum Steuern und balancieren zu drehen.

Ein konventioneller Steuersatz besteht aus 4 Lagerschalen und den dazugehörigen teilen:

# Der Gabelkonus, welcher auf dem Gabelschaft unmittelbar über der Gabelkrone sitzt.
# Der unteren Lagerschale, welche unten ins Steuerrohr eingepresst wird.
# Der oberen Lagerschale, welche in das obere Ende des Steuerrohrs eingepresst wird
# Einer einstallbaren Lagerschale, welche mit dem Steuerrohr verbunden ist.
Diese Lagerschale wird eingestellt mittels einer Nasenscheibe und Kontermutter bei Gewindesteuersätzen oder einer Kralle, Kappe und Schraube im falle eines gewindelosen Steuersatzes.

== Gewindesteuersätze ==

Diese Steuersätze passen auf Gabeln mit einem Gewinde auf dem Gabelschaft. Das Lagerspiel wird dabei mit Hilfe der einstellbaren Lagerschale und einer Kontermutter eingestellt. Zusätzliche Sicherheit gegen verdrehen oder Lösen des Steuersatzes lässt sich durch eine Nasenscheibe erreichen.

== Gewindelose Steuersätze ==

# '''"Aheadset"''' Steuersätze sind die am weitesten verbreiteten Vertreter der gewindelosen Steuersätze. Dieser Steuersatz benötigt einen Gegenhalter im Steuerrohr Aheadkralle genannt. Eine Aheadkralle ist eine Mutter, welche sich mit Hilfe eines sternförmigen Fächers im Steuerrohr verkeilt. Dabei kommt ein spezieller Vorbau zum Einsatz, der sich mit Schrauben auf das Steuerrohr klemmen lässt. Eine Kappe oberhalb des Steuerrohrs ermöglicht ein Einstellen des Lagerspiels mit einer Schraube zur Aheadkralle.
#'''"Diatech"'''
#'''YST "GeForce"'''

== Steuersatz Größen und Maße ==

=== Gewindesteuersätze ===
{|{{Prettytable|width=100%}}

!Gabelschaft Außendurchmesser
!Vorbaudurchmesser /Gabelschaft Innendurchmesser [mm]

!Gabelkonus Innendurchmesser [mm]

!Lagerschale Außendurchmesser [mm]

!Steigung [tpi]

!Bemerkung
|-

|BMX

|21,15
|26,4

|32,7
|24

|Hauptsächlich bei BMX Rädern oder Fahrrädern mit one-piece-cranks und manchen alten Mountainbikes
|-

|Französisch 25 mm
|22
|26,5 / 27,0
|30,2
|25,4 (1mm)
|Veraltet
|-
|1" ISO Standard (25.4mm)
|22,2
|26,4
|30,2
|24
|DER 1" Standard
|-

|1" Italien (25.4mm)
|22,2
|26,5 /27,0
|30,2
|24
|Veraltet, 55° Flankenwinkel aber ISO oder J.I.S. Steuersätze können verwendet werden
|-
|1" J.I.S. (25.4mm)
|22,2
|27
|30,2
|24
|Verwendet bei alten Billigrädern aus Asien
|-
|1" Raleigh (25.4mm)
|22,2
|26,4
|30,2
|26
|Verwendet von Raleigh
|-
|Österreich (26mm)
|22
|26,7
|30,8
|25,4 (1mm)
|
|-
|1 1/8" (28,6mm)
|25,4 (1")
|30,0
|34,0
|26
| Oft bei gewindelosen Steuersätzen verwendet
|-
|1 1/4" (31,8mm)
|28,6 (1 1/8")
|33,0
|37,0
|26
| Oft bei Tandems zu finden
|-
|}

=== Gewindelose Steuersätze ===

{|{{Prettytable|width=100%}}

!Gabelschaft Außendurchmesser
!Gabelkonus Innendurchmesser [mm]
!Lagerschale Außendurchmesser [mm]
!Bemerkung
|-
|BMX
|26,4
|32,7
|Hauptsächlich bei BMX Rädern oder Fahrrädern mit one-piece-cranks und manchen alten Mountainbikes
|-
|1" ISO Standard (25.4mm)
|26,4
|30,2
|Der 1" Standard
|-
|1 1/8" (28,6mm)
|30,0
|34,0
| Bei den meisten neueren MTB's verbaut
|-
|1 1/4" (31,8mm)
|33,0
|37,0
| Oft bei Tandems zu finden
|-
|1.5" (31,8mm)
|39,8
|49,6
| Neuer Standard für Downhill und Freeride entwickelt
|-
|}

Übersicht Gewindetypen und Gewindemaße (Tabelle)

2008-11-03T16:04:48Z

Rennofen: Die Seite wurde neu angelegt: Am Fahrrad kommen verschiedene Gewinde zum ein Einsatz neben den Fein- und Regelgewinden der DIN 13, kommen auch Gewinde der britischen Norm B.S. 811:1950 (die fahrradt...

Am Fahrrad kommen verschiedene Gewinde zum ein Einsatz neben den Fein- und Regelgewinden der DIN 13, kommen auch Gewinde der britischen Norm B.S. 811:1950 (die fahrradtypischen B.S. Gewinde sind in der DIN 79012 zusammengefasst (BSA/ISO)) und andere Standards wie ITA zum Einsatz. Der ITA Standard ist dabei eine Mischung aus metrischem Durchmesser und zölliger Gewindesteigung.
DIN-, ISO- und BSA-Gewinde haben 60° Flankenwinkel
ITA-Gewinde hat 55° Flankenwinkel

== Speichen ==
{|{{Prettytable|width=100%}}
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
|1,8
|1,32
|0,48
|0,45
|56
|1,8x56
|-

|2
|1,52
|0,48
|0,45
|56
|2x56 oder FG 2
|-

|2,3
|1,82
|0,48
|0,45
|56
|2,3x56 oder FG 2,3
|-

|2,6
|2,12
|0,48
|0,45
|56
|2,6x56 oder FG 2,6
|-
|}

== Gabelschaft ==
{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
| 1"
|25,4
|24,27
|1,13
|1,06
|24
|1"x24 oder FG 25,4
|-
| Frankreich
|25
|24
|1
|1
|25,4
|M25x1
|-
| Diamant und Österreich
|26
|25
|1
|1
|25,4
|M26x1
|-
| MTB 1 1/8"
|28,6
|27,47
|1,13
|1,06
|24
|1 1/8"x24
|-
| MTB 1 1/4"
|31,75
|30,62
|1,13
|1,06
|24
|1 1/4"x24
|-
|}

== Achsen ==

{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
|Vorderrad
|8
|7
|1
|1
|25,4
|M8x1
|-
|Vollachse vorn
|7,938
|6,9
|1,04
|0,98
|26
|5/16"x26 oder FG 7,9
|-
|Hohlachse vorn
|9
|8
|1
|1
|25,4
|M9x1
|-
|Hohlachse vorn Campa
|9
|7,96
|1,04
|0,98
|26
|9x26
|-
|Vollachse hinten
|9,53
|8,49
|1,04
|0,98
|26
|3/8"x26 oder FG 9,5
|-
|Vollachse hinten
|10
|9
|1
|1
|25,4
|M10x1
|-
|Hohlachse hinten Campa
|10
|8,96
|1,04
|0,98
|26
|10x26
|-
|Vollachse hinten Sachs-Nabenschaltung
|10,32
|9,28
|1,04
|0,98
|26
|13/32"x26
|-
|}

== Tretlager ==

{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
|Tretlagerachse Sattelklemmung
|8
|7
|1
|1
|25,4
|M8x1
|-
|Kurbelkeil
|7
|6
|1
|1
|25,4
|M7x1
|-
|Kurbelbestestigung, Tretlagerachse
|12
|11
|1
|1
|25,4
|M12x1
|-
|Tretlagerachse Thompson
|18
|16,87
|1,13
|1,06
|24
|18x24 links
|-
|Tretlagerachse Fauber
|22,23
|21,1
|1,13
|1,06
|24
|7/8"*24 links
|-
|Tretlagerachse Fauber
|23,2
|22,51
|0,69
|0,79
|32
|23,2x32
|-
|Tretlagerachse Fauber
|23,8
|22,67
|1,13
|1,06
|24
|15/16"x24
|-
|Kurbelabzug
|22
|21
|1
|1
|25,4
|M22x1
|-
|Tretlagerschalen BSA/ISO
|34,8
|33,67
|1,13
|1,06
|24
|1,37"x24 re.ligew li.regw oder FG 34,8
|-
|Tretlagerschalen ITA
|36
|34,87
|1,13
|1,06
|24
|36"x24
|-
|Tretlagerschalen Fr/Sweiz
|35
|34
|1
|1
|25,4
|35x1 re.ligew li.regw
|-
|Tretlagerschalen Fauber
|46
|44,87
|1,13
|1,06
|24
|46x24 re.regew li.ligw
|-
|}

== Pedale ==
{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
|Pedale Fauber und USA
|12,7
|11,35
|1,35
|1,27
|20
|1/2"x20 re.re-gew. li.ligw
|-
|Pedale Frankreich
|14
|12,8
|1,2
|1,25
|20,3
|M14x1,25 re.re-gew. li.ligw
|-
|Pedalbefestigung
|14,3
|13,95
|0,35
|1,27
|20
|9/16"x20 re.re-gew. li.ligw oder FG 14,3
|-
|}

== Ritzel und Schraubkränze ==

{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
Freilauf BSA
|34,789
|33,67
|1,13
|1,06
|24
|1,37"x24
|-
|Freilauf ISO
|34,93
|33,8
|1,13
|1,06
|24
|1,375"x24 oder FG 35,8
|-
|Konterring BSA/ISO
|32,766
|31,64
|1,13
|1,06
|24
|1,29"x24 liks oder FG 32,8
|-
|Freilauf ITA
|35
|33,87
|1,13
|1,06
|24
|35x24
|-
|Konterring ITA
|33,53
|32,4
|1,13
|1,06
|24
|1,32"x24 links
|-
|Freilauf Fr/Schweiz
|35
|34
|1
|1
|25,4
|35x1
|-
|Freilauf BMX klein
|30
|29
|1
|1
|25,4
|M30x1
|-
|}

== Sonstige ==

{|{{Prettytable|width=100%}}
!
!Druchmesser [mm]
!Kerndruchmesser [mm]
!Gewindetiefe [mm]
!Steigung [mm]
!Steigung [tpi]
!Bezeichnung
|-
|Sattelklemmung
|8
|7
|1
|1
|25,4
|M8x1
|-
|Bremse Schaltung
|4
|3,3
|0,7
|0,7
|36,2
|M4x0,7
|-
|Seilklemmung
|5
|4,2
|0,8
|0,8
|31,7
|M 5x0,8
|-
|Klemmung Vorbauschaft und Sattel
|8
|6,8
|1,2
|1,25
|20,3
|M8x1,25
|-
|Klemmung Vorbau und Sattel
|7
|6
|1
|1
|25,4
|M7x1
|-
|Kettenblätter
|8
|7,2
|0,8
|0,75
|33,9
|M8x0,75
|-
|Kettenrädchen
|6
|5,2
|0,8
|0,75
|33,9
|M6x0,75
|-
|}

4130

2008-10-31T08:34:18Z

Rennofen:

Metallurgische Bezeichnung für einen CrMo- oder ChromMolybdän-[[Stahl]]. Die Werkstoffnummer ist: 1.7218 Kurzbezeichnung nach DIN: 25 CrMo 4
== Quellen ==
* Dieser Artikel basiert auf dem [http://sheldonbrown.com/glossary.html Glossar] von der Website [http://sheldonbrown.com/ Sheldon Browns]. Der Originalautor des Artikels ist [[Sheldon Brown]].

[[Kategorie:Glossar]][[Kategorie:Rahmen]]

Aluminium/Details

2008-10-29T15:09:20Z

Rennofen: Das Kapitel Festigkeit vorerst abgeschlossen und ort der Wärmebehandlungstabelle gändert