Frameconstructies en materialen

Op de vraag wat nu het beste framemateriaal is en wat de beste framevorm, bestaat geen eenduidig antwoord. Verschillende framematerialen, verschillende eigenschappen, verschillende vormen. Afhankelijk van het soort fiets, het gewenste rijkarakter, de gebruiks-omstandigheden en de gewenste vormgeving zijn er ontelbaar veel opties mogelijk, elk met zijn eigen voor- en nadelen, mogelijkheden, beperkingen en prijs.

Torsiestijfheid

Bij een fietsframe is een zo hoog mogelijke torsiestijfheid gewenst. Dit geeft aan hoe goed het voor- en achterwiel in lijn blijven onder belasting. Hoe hoger de torsiestijfheid, hoe minder de fiets vervormt en hoe betrouwbaarder het stuurgedrag blijft. Een slap frame tordeert, waardoor de fiets niet exact de bochten rijdt die je zelf in gedachten hebt, of vervelend zwabbert als je met veel bagage rijdt, of je mountainbike doet met de achterkant een ongewenst stapje opzij als je je voorwiel in een ander spoor stuurt.

Daarnaast is een slap frame erg gevoelig voor “shimmiën” op hogere snelheden. Het frame komt dan in een soort oncontroleerbare trilling waardoor de fiets uiteindelijk onbestuurbaar wordt. Het enige wat je tijdens een shimmy kunt doen is je stuur heel stevig vasthouden, remmen en bidden. Hoe stijver het frame, hoe hoger de snelheid waarbij een shimmy optreedt. Bij lagere snelheden, een relatief lichte berijder en geen of lichte bepakking komt het niet zo kritisch, maar als je ooit op hoge snelheid op een haarspeldbocht af bent gestormd ga je een betrouwbaar stuurgedrag wel waarderen.

Bracketstijfheid

Een andere belangrijke eigenschap van een frame is de bracketstijfheid. Dit zegt iets over hoe ver de trapas meegeeft bij kracht zetten op de pedalen. Bij een slap frame buigt het midden van de fiets heen en weer en soms komt dan de achterband tegen de achtervork aan en de ketting kan zelfs tegen de voorderailleur aanlopen. Dit gaat ten koste van uw kostbare energie. Een frame met een hoge bracketstijfheid geeft je het gevoel dat iedere trap raak is, want er gaat geen energie verloren in de bewegingen van het frame.

Verticale stijfheid versus comfort

We beperken ons hier tot ongeveerde frames en laten full suspension fietsen maar even buiten beschouwing, want veersystemen zijn een wetenschap op zich.

Een hoger comfortgevoel wordt nog vaak onterecht toegeschreven aan fietsen met een lagere torsie- en bracketstijfheid. Dit is een hardnekkige misvatting! Comfort komt namelijk niet uit zijdelingse bewegingen, maar uit verticale! Vergelijkende tests en metingen hebben aangetoond dat de wat slappere frames helemaal niet comfortabeler zijn dan de exemplaren met hoge torsie- en bracketstijfheden. Sterker nog; tijdens vergelijkende tests met verschillende frames met exact gelijke afmontage, wielen, banden, zadels en sturen werden de stijfste modellen als meest comfortabel ervaren.

Bijna alle frames zijn opgebouwd uit twee driehoeken. Dit is de sterkste en lichtste buizenconstructie die er bestaat en is bijvoorbeeld te zien in bruggen, hijskranen en de Eiffeltoren. In rechte vorm geven de zijdes van iedere driehoek in verticale richting geen krimp. Zelfs de wat meer elastische materiaalsoorten als staal en titanium.Dat een bepaald framemateriaal per definitie een hoger comfortgehalte heeft dan een ander is ook een fabeltje. Het is niet zo dat bijvoorbeeld alle stalen fietsen altijd comfortabeler zijn dan alle aluminium fietsen. De comfortverhogende veerwegen zitten voornamelijk in de banden, het zadel, de zadelpen, het stuur en de vormgeving van de achter- en voorvork. Niet zozeer in het materiaal zelf. Ook de geometrie van het frame speelt een rol. Een effectieve manier om een ongeveerd frame comfortabeler te maken is het toepassen van een slanke carbon of titanium zadelpen.

Een meer elastisch materiaal maakt het wel mogelijk in geringe mate wat 'flex' in de achtervork te ontwerpen door deze niet kaarsrecht maar een beetje gebogen te maken. Echter, als dit niet goed doordacht uitgevoerd wordt, gaat dit ten koste van de torsie- en bracketstijfheid en dus van het betrouwbare stuurgedrag. Een flexvork kan in principe met ieder materiaal gemaakt worden, zelfs met aluminium, maar omdat dit metaal relatief snel last heeft van metaalmoeheid, nemen veel fabrikanten liever geen risico en blijven ze ver weg bij de grens van het toelaatbare. Bij carbon en titanium ligt de grens veel verder weg en bij frames van deze materialen zie je vrij veel gebogen achtervorken.

Zie in onderstaande afbeelding de delen waar een framefabrikant door toepassing van dunne, gebogen buizen, een beetje flex kan inbouwen. De gele buigingsvlakken zijn sterk overdreven weergegeven. We praten hier over slechts enkele millimeters.

Gewicht

Het is natuurlijk fijn als het frame een beetje licht is. Het is geen kunst om een heel stijf, maar veel te zwaar frame te maken. Een licht frame bouwen is al iets moeilijker, maar deze moet tegelijk niet te slap worden. Een licht én stijf frame construeren, dát is de kunst! Fietsfabrikanten moeten dus optimaal gebruik maken van de mogelijkheden van een bepaald framemateriaal en goed rekening houden met de beperkingen.

Het verkrijgen van een hoge stijfheid zit 'm vooral in de diameter van de buizen, de wanddiktes en de vorm van het frame, niet in het gekozen materiaal an sich. Het is niet zomaar te zeggen dat carbon frames altijd lichter zijn dan aluminium versies. Er bestaat altijd overlap, afhankelijk van het soort carbon, de soort aluminium legering, buisdiameter, wanddikte en framevorm. De hoogwaardigste aluminium frames kunnen prima concurreren met de basis carbon frames.

Buizen met een grote diameter maken stijvere constructies mogelijk, maar het gewicht dient ook binnen de perken te blijven. Zo wordt de wanddikte van dikke buizen meestal verdund. De buis is dik op plaatsen waar het moet en dunner op plaatsen waar het kan. Een 'plain' buis heeft een wandikte die over de hele lengte gelijk is. Een 'single butted' buis is in het midden een beetje verdund, een 'double butted' buis nog iets meer en een 'triple butted' buis heeft een drievoudige verdunning ondergaan.

Sterk verdunde buizen kennen het 'colablikjes-effect'. Ze zijn in lengterichting wel sterk, maar kunnen relatief eenvoudig ingeknepen worden. Dunne wanden zijn op zich geen probleem, zolang ze niet te dun worden gemaakt!

Duurzaamheid

Het ene materiaal heeft een sterker vermoeidheidsgedrag dan een ander. Er wordt nog veel aangenomen dat staal duurzamer is dan aluminium, omdat het een grotere elasticiteitsmodulus heeft en dus pas veel later last krijgt van metaalmoeheid dan aluminium. In theorie is hier op zich iets voor te zeggen, maar moeten we ons hier tegenwoordig bij de aanschaf van een nieuwe fiets zorgen om maken? Nee, in de praktijk zie je hier niets van terug. Toen iedereen 20 jaar geleden nog op staal rond reed kwam er veel meer framebreuk voor dan 10 jaar geleden, toen aluminium de overhand kreeg. En nog steeds komt er bij stalen frames procentueel meer framebreuk voor. Aluminium-skeptici hebben in de loop der jaren statistisch ongelijk gekregen.

Waar wel grote verschillen in duurzaamheid door ontstaan zijn piekbelastingen en corrosie. De meeste gevallen van framebreuk, vroeger en nu, zijn te wijten aan piekspanningen door slechte constructies of invloeden van buitenaf, zoals valpartijen, botsingen en krassen die langzaam overgingen in scheuren en roest. Piekbelastingen ontstaan op plaatsen waar scherpe hoeken voorkomen en veel krachten samen komen, vaak is dit waar de buizen aan elkaar bevestigd zijn. Als er teveel krachten op een klein gebied bij elkaar komen, kan daar uiteindelijk een scheur ontstaan.

Fabrikanten behoren de piekspanningen te minimaliseren door rekening te houden met de eigenschappen van het framemateriaal en hier hun constructiemethoden en vormgeving op aan te passen. Buisovergangen worden bij voorkeur mooi afgerond, zodat de krachten zich in alle richtingen kunnen verdelen en op mogelijk zwakke plekken wordt er meer materiaal toegevoegd ter versteviging. Bij alle materialen is het vakmanschap van de framebouwer bepalend voor het risico op breuk.

 

De belangrijkste overweging bij de keuze voor een bepaald materiaal in een fietsframe is de materiaaldichtheid in relatie tot zijn sterkte en duurzaamheid. Dit bepaalt hoeveel materiaal werkelijk nodig is, wat vervolgens de sterkte en stijfheid van het frame wordt en hoe duurzaam dit frame zal zijn.

Chroommolybdeen

 

Chroommolybdeen, ook wel cromo-staal genoemd, is een legering van met chroom en molybdeen verrijkt ijzer. Dit is een klassieker onder de framematerialen. Het was decennia lang het standaard framemateriaal, maar wordt tegenwoordig nog het minst toegepast. Het zijn voornamelijk fabrikanten van klassieke stadsfietsen en oldschool custom framebouwers die nog van chroommolybdeen gebruik maken.

Eenvoudig te bewerken
Custom framebouwers werken nog met staal, omdat er relatief eenvoudig en goedkoop een frame mee te solderen of te lassen is. Buizen en koppelstukken (lugs) zijn gewoon te bestellen en volgens iedere gewenste maatvoering tot een frame te vormen.

Lugs zijn bedoeld om de gesoldeerde verbindingen te verstevigen, maar het zijn juist vaak deze koppelstukken die de kans op framebreuk vergroten. Een lug vormt een verdikking met een harde rand, waarnaast piekspanningen kunnen ontstaan. Een gesoldeerd en gelugd stalen frame breekt meestal dicht bij de onderste balhoofdlug of bij de trapaslug. Het is dus in veel gevallen beter om stalen buizen met een vloeiende radius naadloos aan elkaar te lassen, maar dat is niet bij alle buizensoorten mogelijk en vereist veel vakmanschap.

Sterk
Staal heeft een hoge treksterkte en is relatief elastisch. Het kan dus hoge krachten weerstaan alvorens het scheurt. En als een stalen frame een impact te verduren krijgt, zal het niet direct breken, maar eerst een eind verbuigen en/of langzaam inscheuren. Dit is voor staalliefhebbers een veilig idee.

Corrosiegevoelig
Een groot nadeel van staal is dat het kan roesten en dus altijd van een beschermende lak-, chroom-, of nikkellaag voorzien moet worden en niet mag beschadigen. Het roestproces bij staal blijft namelijk steeds dieper van buiten naar binnen doorwerken. Een diepe kras gaat roesten en als je dit niet bijwerkt, betekent dit het begin van het einde van het frame.

Zwaar
Staal is het framemateriaal met het hoogste eigensoortige gewicht. Stalen frames zijn daarom meestal uit dunwandige buizen met een kleine diameter opgebouwd en dus niet echt stijf. Om een stalen frame van een goede torsie- en bracketstijfheid te voorzien, moeten er dikke buizen gebruikt worden, maar dat maakt het frame zwaar. Een stalen frame weegt ongeveer 500 tot 1000 gram meer dan een aluminium frame met een iets mindere of gelijke stijfheid.

Er bestaat een omslagpunt waarbij een stalen buis stijver uitvalt dan een aluminium variant zonder significant zwaarder te zijn. Dit geldt bij een buisdiameter van minder dan 4cm. Zo kan een dunwandige stalen binnenbalhoofdbuis een betere gewichts/stijfheid verhouding hebben dan een dikwandig aluminium exemplaar. Verder is staal (meestal in RVS vorm) dankzij de grote sterkte vooral geschikt voor kleinere, zwaar belaste onderdelen die niet zoveel invloed op het totaalgewicht van de fiets hebben, zoals spaken, bouten, bevestigingsnokjes, kabels, spiraalveren, tandwielen, etc. En verder ook voor dingen die opgebouwd zijn uit dunne, maar taaie buizen, zoals de zojuist genoemde binnenbalhoofdbuis, de bekende bagagedragers van Tubus, zadelframes, bracketassen, wielassen en voorvorken.

Staal als framemateriaal kies je tegenwoordig voornamelijk omdat je een slank frame gewoon mooi vindt. Niet zozeer vanwege de technische eigenschappen, want in feite zijn het oldtimers. Ook niet vanwege het vermeende comfort, want dat misverstand werd hierboven al tegengesproken. Een argument dat nog altijd door veel behoudende wereldfietsers gebruikt wordt, is dat als je stalen frame breekt, je deze dan zelfs in Verweggistan bijna overal kan laten lassen. Dit idee dateert waarschijnlijk nog uit de jaren '60 en '70, want tegenwoordig brandt een authentiek Verweggistans lasapparaat finaal door iedere dunwandige stalen buis heen. Framebreuk betekent gewoon einde vakantie, ongeacht het framemateriaal.

Aluminium

Vandaag de dag is aluminium het meest gebruikte framemateriaal. Het is goedkoop en allerhande soorten fietsen in veel uiteenlopende maten worden hiervan vervaardigd. Door verschillende legeringen te gebruiken, kan voor ieder doeleind de ideale aluminium buis gemaakt worden met de beste combinatie tussen gewicht, sterkte, stijfheid en prijs. Een aluminium frame is licht, stijf en kan tegen een stootje, wat het ideaal maakt voor met name mountainbikes en trekkingfietsen.

Lichtgewicht
Aluminium heeft een geringere dichtheid en een lagere treksterkte dan staal. Om een frame goed stijf te maken, worden er oversized buizen gebruikt met een grotere wanddikte dan bij staal, maar door het lagere soortelijke gewicht van aluminium levert dit toch lichtere frames op. De buizen worden zowel in plain als butted uitvoeringen gemaakt. De ene legering leent zich hier beter voor dan de ander en door de buizen met hitte te behandelen worden ze beter vervormbaar en sterker.

Goed vormbaar
Aluminium buizen kunnen waar gewenst richting de uiteinden geovaliseerd worden om een zo breed mogelijke aansluiting op de andere buizen te maken. Zo worden de krachten over een breder oppervlak en in een vooraf bepaalde richting verdeeld. De trend van de laatste jaren is hydroforming. Hiermee is nog veel meer vervorming mogelijk, want de buizen worden onder oliedruk in een bepaalde vorm geperst. Zo kunnen buizen bijzondere vormen krijgen, zoals variërende diameters en wanddiktes en zelfs monocoque-achtige constructies met vloeiende overgangen en extra stijfheid op strategische plaatsen.

De bekendste aluminiumlegering is 7005. Dit is aluminium verrijkt met zink en magnesium. Het heeft een hogere treksterkte dan standaard aluminium en is zeer geschikt om lichtgewicht dunwandige triple butted buizen mee te maken. Na het lassen van het frame hardt het frame vanzelf verder uit tot maximale sterkte.

Aluminium 6061 is een legering met hoofdzakelijk silicium, magnesium en zink. Het is een fractie zachter dan 7005 en daardoor beter vervormbaar. Alu 6061 wordt daarom veel gebruikt voor hydroforming. Het is ook geschikt voor triple butted buizen, maar dan wel met een fractie dikkere wand. Na het lassen van het frame dient het een arbeidsintensieve hittebehandeling te ondergaan om uit te harden.

Soms wordt er bij topklasse aluminium fietsen een legering met scandium gebruikt. Dit geeft het aluminium een nog hogere treksterkte en maakt het mogelijk de triple butted buizen nog dunner uit te voeren met zeer lichte frames als resultaat.

Koga gebruikt sinds 2011 een nieuwe legering met de code 6096. De eigenschappen lijken op die van 6061, maar volgens Koga heeft 6069 een hogere treksterkte en kunnen er lichtere frames mee worden gemaakt.

Corrosiegevoelig
Aluminium corrodeert wel, maar roest niet door. Het laagje aluminiumoxide aan de oppervlakte van de buis vormt namelijk zijn eigen bescherming. Toch worden alle aluminium frames gelakt, omdat het dunne laagje aluminiumoxide kan worden aangetast door strooizout en vuil.

Gevoelig voor materiaalmoeheid
Aluminium is brosser dan staal. Er kunnen dus eerder haarscheurtjes ontstaan bij frequent buigen. Om ongewenste buigingen tegen te gaan worden aluminium frames dus flink oversized uitgevoerd. In de praktijk breken alu frames nauwelijks door metaalmoeheid. Wel is een diepe kras of deuk eerder een begin van een scheur dan bij staal het geval is, maar dat kan variëren per legering.

Minder gevoelig voor puntbelasting
Doordat aluminium buizen relatief dik uitgevoerd worden is het niet erg gevoelig voor puntbelasting. Ook is het mogelijk om dikke, vloeiend overlopende lasnaden te maken, waardoor de krachten mooi over de buiskoppelingen verspreid worden.

Carbon

Carbon wordt ook wel het zwarte goud genoemd. Een carbon frame is een complex product waar de vezelsoort, de weefrichting van de vezel, het aantal lagen vezels en de framevorm de uiteindelijke stijfheden en het gewicht bepalen. Een carbon frame wordt opgebouwd uit laagjes koolstofvezel die door middel van een epoxyhars aan elkaar worden 'gelijmd'. Carbon is bijzonder veelzijdig. Zo is het o.a. geschikt voor zowel superstijve vliegtuigrompen, sportwagenchassis en zeilmasten, als ook voor flexibele producten, zoals vishengels, pijl en boog, stormbestendige lantaarnpalen en auto-veerelementen. De Chevrolet Corvette gebruikte jarenlang bladveren van carbon.

Twee manieren om een carbon frame te construeren.

Black Metal Design
De eerste carbon frames ontstonden volgens het Black Metal design-principe. De naam zegt het al een beetje, bij dit principe wordt carbon toegepast alsof het een metalen constructie betreft. Aluminium buizen maakten simpelweg plaats voor carbon exemplaren en werden met aluminium of carbon koppelstukken aan elkaar gelijmd in de bekende dubbele driehoek vorm. Het framedesign werd niet aangepast aan de unieke eigenschappen en mogelijkheden van carbon. Een dergelijk 'black metal' frame is niet lichter of stijver dan een goed aluminium frame, maar vaak zelfs slapper of zwaarder! Bij frames met aluminium koppelstukken konden de carbon buizen zelfs spontaan los raken door de verschillen in uitzettingscoëfficiënt en interne frictie. Bij dit principe wordt niet optimaal gebruik gemaakt van de veelzijdige eigenschappen van carbon, maar de fabrikant spaart wel de hoge kosten van een mal uit. Black metal fietsen worden gelukkig nauwelijks nog geproduceerd.

Monocoque Design
De beste manier om een sportief carbon frame te bouwen is volgens het "Monocoque" principe, oftewel een frame uit één stuk, zonder naden, met grote oppervlakken, mooie vloeiende overgangen en met meerdere vezellagen waar nodig en minder waar mogelijk. Hierbij wordt optimaal gebruik gemaakt van de veelzijdige eigenschappen van carbon. Een monocoque frame kan stijf, licht en flexibel tegelijk zijn. Bij het laagje voor laagje opbouwen van het frame worden er simpelweg meer matjes toegevoegd op plaatsen waar extra stevigheid nodig is en de wanden worden dun gehouden op plaatsen waar weinig krachten op werken. Monocoque frames worden in een stalen mal gevormd en gebakken. Deze mallen zijn erg prijzig en het lamineren van een frame is erg arbeidsintensief. Per framemaat is er een nieuwe mal nodig en daarom beperken de meeste fabrikanten zich tot een relatief klein aantal maten.

Enorm veel vormvrijheid
De framebouwer kan allerlei vormen combineren, omdat het frame laagje voor laagje in de stalen mal wordt opgebouwd. Matjes koolstofvezel worden in diverse voorgecalculeerde richtingen uitgerold en zo kan de fabrikant framevormen bouwen die in één gewenste richting een optimale sterkte hebben en in een andere richting enigszins flexibel zijn. Goede monocoque frames kennen geen piekspanningen, omdat met berekeningen volgens de eindige elementen methode alle overgangen mooi afgerond zijn en de krachten zo optimaal mogelijk in alle richtingen verdeeld worden. De verschillende fabrikanten hebben ieder hun eigen geheime recept voor een optimaal frame.

Geen corrosie
Carbon kan niet corroderen. De frames worden meestal wel gespoten ter bescherming tegen chemicaliën en krassen en voor een mooi uiterlijk.

Nauwelijks gevoelig voor materiaalmoeheid
Bij normaal gebruik zal carbon niet breken als gevolg van materiaalmoeheid. Een goed doorgerekend frame kent geen overmatige interne spanningen en als er 1 vezel breekt, dan liggen er nog honderden naast die de krachten kunnen verwerken.

Gevoelig voor puntbelasting
Carbon kan heel veel krachten aan, maar als de grens bereikt wordt door een botsing of valpartij, dan zal het niet verbuigen of indeuken, maar direct breken. Wanneer het frame op een scherpe rotspunt terecht komt, kan het onherstelbaar beschadigd worden.

De verschillen tussen 1K, 3K, en 12K carbonvezel

1K is een vezel, die relatief weinig in de fietsproductie wordt ingezet. Hij is lichter dan andere vezels en maakt een fietsframe soepeler dan bij het gebruik van grovere vezels. Er komt heel wat bij kijken om met deze vezel een fiets te bouwen. Een 1K frame is herkenbaar aan de hele fijne weefstructuur.

3K is de carbonvezel die het meest voor uitwendig gebruik bij fietsframes wordt ingezet. Hij is goed voor een soepel frame, dat tevens stijf en sterk is. Het is herkenbaar aan de weefselstructuur met lijnen van omngeveer 3mm breed.

12K is de grofste en meest stijve vezel. In vergelijking tot de 1k en 3k carbonvezels zorgt deze toplaag voor een zeker 'strak' fietsgevoel. Hij is iets zwaarder, maar tegelijkertijd ook veel goedkoper in de productie.  Je kan een 12K frame herkennen aan de ongeveer 1cm brede vezelstroken.

UD. Dit staat voor Uni Directioneel carbon. UD carbon bestaat uit vezels die niet volgens een bepaald patroon geweven zijn, maar min of meer in dezelfde richting liggen. Dit is de meest voordelige carbonsoort. Een UD frame bestaat vaak uit wat meer lagen, waardoor het een fractie zwaarder is dan bovengenoemde carbonsoorten. Het is te herkennen aan een soort van gemarmerd effect.

Vaak worden meerdere weefselsoorten gecombineerd. UD carbon wordt vaak als basis gebruikt, waar vervolgens een 1K, 3K of 12K buitenlaag omheen gewikkeld wordt. De gewichtsverschillen zijn overigens erg klein. Zo is een UD frame ongeveer 100 tot 150 gram zwaarder dan een 3K frame met dezelfde vorm en bij gelijke stijfheid.

Carbon is niet goed geschikt voor trekkingfietsen die met volle bepakking door de meest onherbergzame gebieden trekken, waarbij robuustheid voorop staat en een laag gewicht minder van belang is. Het is wel perfect voor superlichte, strak sturende racepaarden voor op het asfalt of in het bos, waarvan optimale sportieve prestaties verlangd worden.

Titanium

Het element titanium is genoemd naar de Titanen uit de Griekse mythologie. Titanium is een bijzonder exclusieve metaalsoort, wat in de natuur niet in pure vorm voorkomt. Het wordt gewonnen uit rutielerts en het mineraal ilmeniet. Doordat titanium bij hoge temperaturen makkelijk reageert met zuurstof en koolstof, is het moeilijk zuiver titanium te produceren. De buizen moeten zonder zuurstof volgens een speciaal procédé gelast worden. Een titanium frame bouwen vergt dan ook enorm veel vakmanschap.

Titanium wordt in de ruimtevaart, luchtvaart, scheepvaart en automotive-industrie veel gebruikt als hoogwaardiger, lichter en duurzamer alternatief voor staal. Maar ook in de medische wereld, omdat het biologisch inert is. Het menselijk lichaam stoot dit niet af en het is niet giftig. Daarnaast wordt titanium veel voor sieraden gebruikt, voornamelijk omdat het sterk, anti-allergeen en goed bewerkbaar is en een mooie zijdeglans heeft. Ook titanium fietsen worden beschouwd als sieraden op twee wielen.

Licht
Titanium fietsframes worden voornamelijk gemaakt van de legering 3Al-2.5V titanium. Bij deze legering wordt het titanium vermengd met 3% aluminum en 2,5% vanadium. Deze titanium legering heeft een 43% lagere dichtheid dan staal en er kunnen dus lichte en stijve frames mee gemaakt worden, maar niet per definitie lichter dan concurrent carbon. De dichtheid van titanium is groter dan die van aluminium en carbon. Juist door de wat grotere dichtheid is het mogelijk meer met titanium te doen in buisvormen en hierdoor betere rijeigenschappen te krijgen. Framegewichten bewijzen dat titanium een materiaal is waarbij de allerlaagste framegewichten mogelijk zijn, met ultieme duurzaamheid en sublieme rijeigenschappen. Het gewicht van een gemiddeld titanium frame ligt lager dan die van de hoogwaardigste aluminium frames en op ongeveer gelijk niveau met carbon monocoques frames.

Sterk
Titanium verenigt een hoge hardheid van de buizen met een twee maal zo hoge veerkracht in vergelijking met staal. Het heeft nauwelijks last van metaalmoeheid en is minder gevoelig voor puntbelasting. Een titanium frame kan zeer hoge belastingen verwerken voordat het blijvend vervormt. Het risico om na een val het frame te moeten vervangen, is bij titanium verreweg het kleinst. Door de hoge hardheidsgraad is het bijzonder slag- en krasvast. Een krasje kan met een schuursponsje weggepoetst worden.

Geen corrosie
Titanium wordt, evenals aluminium, tegen corrosie beschermd door een natuurlijke, afsluitende oxidelaag. Het is bijna net zo resistent als platina. Het is zelfs bestand tegen strooizout. Een titanium frame hoeft dan ook niet gelakt te worden en is met zijn zijdeglans van zichzelf al van een tijdloze schoonheid.

Beperkte vormvrijheid
Titanium heeft het een vrij arbeidsintensieve bewerking nodig om tot frame gevormd te worden. Het lasprocédé vereist veel vakmanschap en daarbij laat een titanium frame zich moeilijk richten. Wel is het mogelijk om titanium buizen te hydroformen, met bijzondere vormen als resultaat. Dankzij het lage eigensoortige gewicht kunnen de buizen oversized uitgevoerd worden voor een stijf geheel. Door de grote sterkte is het ook mogelijk om bijzondere details, zoals logo's en figuratieve uitsnedes, op een subtiele manier op diverse plaatsen in het frame aan te brengen.Kostbaar
Titanium heeft een vrij hoge grondstofprijs en het productieproces is erg arbeidsintensief en vereist veel vakmanschap. Omdat een titanium frame zich moeilijk laat richten, zijn er na iedere stap tussencontroles nodig om zo min mogelijk afwijkingen te hebben aan het eind van de productie. De frames worden niet gelakt en om de afwerking mooier te maken, wordt er door een vakman nog een redelijk grote hoeveelheid tijd in gestoken.

Titanium is als framemateriaal voor alle soorten fietsen geschikt. Er kunnen robuuste trekkingfietsen mee gebouwd worden, sterke en snelle mountainbikes en strak sturende racefietsen, allemaal met een lekker laag gewicht.