De ontwikkeling van Trek-framematerialen van 1976 tot heden
In amper tien jaar tijd onderging Trek materiaalgewijs meer ingrijpende veranderingen dan in enig andere periode ervoor of erna. Wat bijna een eeuw lang onomstotelijk had geleken, kwam plots in een stroomversnelling. Staal maakte plaats voor aluminium. Aluminium maakte plaats voor carbon. Constructiemethoden werden in twijfel getrokken en herzien. De ontwikkeling in deze jaren ontstond door een reeks stapsgewijze, elkaar versterkende veranderingen.
Trek startte in 1976 met dezelfde basistechnieken die al meer dan 100 jaar bepalend waren in de fietsenbouw: stalen buizen werden met elkaar verbonden middels stalen lugs en aan elkaar gelast met een ervaren, ouderwets oog voor detail. Fietsmerken onderscheidden zich van elkaar door de mate van vakmanschap en verfijning die ze konden tentoonspreiden met dezelfde buizen en lugs als alle andere fabrikanten gebruikten.
Trek had veel respect voor het vakmanschap van echte fietsenbouwers. Maar Trek was ook een verzameling kunstenaars zonder voorgeschiedenis, tradities of regels die nieuwe ideeën in de weg stonden. Toen er nieuwe materialen beschikbaar kwamen om fietsen mee te maken dacht men gewoon: “Waarom niet?” Technische kennis en een vrij speelveld leidden een decennium van buitengewone materiële veranderingen in.
Hoe frametechnologie zich geleidelijk aan ontwikkelde naar de carbon frames van vandaag toe
Gelaste stalen frames
Bijna tien jaar lang maakte Trek uitsluitend stalen frames met lugs. De buizen waren allemaal rond, en modellen verschilden van elkaar wat betreft wanddikte, metaallegering en geometrie. Het was ouderwets vakmanschap in een nieuw bedrijf. Trek begon in 1976 met gesmede lugs en stapte in 1982 over op gegoten lugs, wat in 1984 de weg vrijmaakte voor gegoten lugs in aluminium.
Het eerste gelijmde aluminium frame
Als lugs in staal kunnen worden gegoten, waarom dan niet in aluminium? En als aluminium lugs gegoten zouden kunnen worden, zouden ze dan ook niet met ronde aluminium buizen kunnen worden verlijmd? Dat was de centrale vraag voor een klein onderzoeksteam dat van 1982 tot 1984 naar een oplossing zocht. De geldende frameconstructie-regels werden overboord gegooid. Niet solderen, niet verstekzagen. Trek was niet de eerste fabrikant die gelijmde aluminium frames ging bouwen, maar wel bij de eersten die met fietsen kwam die qua rijkwaliteit niet onderdeden voor traditionele stalen frames, en die daarbij lichter waren en consistenter in bouwkwaliteit.
Het eerste gelijmde carbon frame
Als rechte aluminium buizen aan gegoten aluminium lugs konden worden gelijmd, waarom dan ook niet de drie aluminium buizen van het hoofdframe vervangen door buizen van carbon?
Mandrel-gebouwde koolstofbuizen werden gemaakt door laagjes carbon rond een vaste vorm - een zogenaamde mandrel - te wikkelen, het geheel vervolgens uit te harden in een oven en dan de vaste vorm te verwijderen. Het resultaat was een rechte, ronde carbon buis die, net als metalen buizen, op lengte kon worden gesneden en met behulp van bekende constructiemethoden met lugs kon worden verlijmd.
De op een mandrel gebaseerde carbontechnologie leverde buizen op die lichter waren dan aluminium en meer comfort boden. Het was een eenvoudige aanpassing met indrukwekkende resultaten, een aanpassing die de belofte van koolstofvezelconstructies eens te meer in de verf zette.
Het eerste full-carbon frame
Aangemoedigd door de rijkwaliteit van carbonframes met drie buizen, stapte Trek over op een geheel nieuwe constructiemethode: carbon werd in mallen gelegd in plaats van om mandrels gewikkeld. In de praktijk bleek deze stap de grenzen van de toen beschikbare technologie te buiten te gaan. De eerste in een mal gevormde frames varieerden sterk in consistentie en gewicht. De mallen uit één stuk (monocoque) waren te groot om nauwkeurig te kunnen monitoren, en de resultaten niet consistent.
Toch was het een belangrijk leerproces. Het maakte duidelijk je met carbon zou kunnen doen en wat er nog ontwikkeld moest worden. Het experiment motiveerde om op zoek te gaan naar de juiste werkwijze.
Zeven carbon buizen
Nu alle zeven framebuizen (de drie hoofdframebuizen plus de staande en liggende achtervorken) van ronde koolstofvezel kunnen worden gemaakt, verscherpt de technische focus. Trek had bewezen dat carbon goed kon werken voor framebuizen en achtervorken. Maar dan werd de vraag: waarom zouden we de lugs niet ook van carbon kunnen maken?
Het eerste OCLV Carbon frame
Tegen het einde van het decennium was de ontwikkeling methodisch en stapsgewijs gegaan. De enige overgebleven frame-elementen die nog niet van carbon waren gemaakt, waren zitbuis-lug, balhoofdbuis en trapas-lug. De doorbraak kwam er met de mogelijkheid om afzonderlijke onderdelen te vervaardigen in een mal, met behulp van het juiste carbon in de juiste lay-up en bij een nauwkeurig geregelde interne en externe druk. Daarna konden die onderdelen dan verlijmd worden met ronde carbon buizen en -achtervorken.
Uit deze werkwijze ontstond OCLV Carbon en het maakte van carbon niet enkel een zoveelste nieuw materiaal, maar een fabricagemethode die tientallen jaren de manier van fietsenbouwen van Trek zou bepalen.