el carbono en el ciclismo

[aixscc]

Al que le interese…

Quiero hacer un análisis lo más claro y conciso de lo que hoy es el material número 1 en lo que a tecnología y ciclismo se refiere. Es un tema largo pero voy a intentar reducirlo al máximo y que quede lo más claro posible. Hace ya un tiempo que estoy en el mundo de los compuestos y me parece poco serio muchos de los argumentos usados por las marcas que fabrican los repuestos en general de ciclismo. Y marcas me refiero al 99%, más allá de que todos sepamos que la producción es en Asia, la casa madre siempre está en Europa o EEUU, y son ellos los responsables al fin de cuentas. Vamos por parte en descifrar sus explicaciones científicas usadas como marketing:

Que es la fibra de carbono y que es eso de HM ó VHM que dicen los cuadros, como pinarello?
Lo más simple posible: la fibra de carbono es la transformación de un material casi siempre derivado del petróleo, que se le conoce como precursor, y que mediante un proceso de ciclos de horneados a mucha temperatura, va tomando una propiedad físicoquímica, similar a la grafitación. Mientras más ciclos de horneadas y temperatura se le aplique al material más propiedades tendrá la fibra resultante. Algunas de las propiedades son mecánicas. La “rigidez” es una. Y esto se mide con un coeficiente físico conocido como modulo de flexibilidad o de Young (ver wiki). Es un indicador de lo que se deforman los materiales ante una carga, pero no cuanto soportan antes de romperse.

El carbono tiene un coeficiente para cada fibra según su proceso de fabricación y eso las convierte en Alto modulo : HM, o Muy Alto modulo: VHM. Estas fibras son de uso muy especifico y claro, costosas. Hay otras, las mas estándar que de llaman HS, que son de Alta Resistencia y como lo indica su nombre estas si tienen una gran resistencia antes de romperse.

Pero cuál es la diferencia?
Las marcas aducen usar las fibras más exclusivas que hay y que eso les da a sus productos la mayor rigidez y el menor peso. Y casi siempre dan el valor del modulo del carbono como dato para alardear, aunque el consumidor poco sepa que significa. Si seguro, si usas fibras HM o VHM tendrás un cuadro que de la sensación de muy rígido.
pero pensemos…que pasa cuando algo es muy rígido?… flexa poco, y se quiebra mas fácil.
Y es así con un cuadro? sin duda!!
El % de elongación a la rotura de las fibras antes citadas es del O,8 al 1,1%... en las fibras HS del 1,8 al 2. Y el Kevlar del 4%.

El acero o aluminio del 12 al 14%, y tienen deformación plástica, esto permite que x ejemplo uno curve un caño. Como el carbono no tiene esta propiedad: se raja, fisura, deslamina. Etc.
Entonces?…que no se puede todo. Un cuadro (x ejemplo) hecho con estas fibras será muy rígido pero también extremadamente frágil a los golpes. Ahora están usando la escusa de usar distintas fibras o Kevlar para equilibrar esto pero la realidad es que poco les importa que los cuadros duren un poco más. Sigue habiendo cuadro deslaminados por todos lados. Y no es de extrañar que ante nomas una caída ya no sirvan mas.

Y como se hacen los cuadros?
Repito que es largo, pero básicamente es otro de los factores que las empresas se pelean por decir que controlan y realizan mejor que las otras. En youtube hay muchos videos y las propias paginas de las fabricas muestran el proceso de fabricación: un conjunto de personas dan forma a cortes de carbono como si fuera una escultura hecha de plástico contact. en unos moldes de metal súper elaborados para hacer monocascos, estos se cierran y dentro contienen los tejidos de carbono, que son ajustados a la forma con presión de aire.

Esos recortes de carbono que usan son tejidos que se llaman “preimpregnados”, o sea el tejido ya viene mojado con resina epoxi desde la fabrica que los hace, y para q no se endurezca lo guardan en un freezer. Después al hornear el molde con el cuadro dentro, se endurece; para laminar las muy complejas partes de un cuadro es muy practico, pulcro y mas que todo industrializado.
(Muy alejado del laminado manual con el tejido en seco y el pincel mojándolo. Que hace casi imposible la idea de hacer un cuadro).

Y cual es el asunto? que dichas empresas dicen hacer los cuadros mas rígidos y livianos xq, (cada una a su forma), compacta al máximo las capas de carbono que comprende su producto y que esto a su vez quita exceso de resina, que es peso.
Esto es una gran error!
La excesiva compactación no es un beneficio para los compuestos, es más, es un gran perjuicio, ya que las fibras se rompen, y la resina de más extraída es, x lógica, un vinculo menos en la unión de las capas. Claro, un cuadro con capas muy compactadas se sentirá mas rígido y podrá llevar a su vez menos capas, pero estructuralmente es frágil.

Todo esto de la rigidez y el peso, al oído es muy lindo, pero la deformación de los conceptos en compuestos, el jactarse en usar tales o cuales materiales o métodos de fabricación, siendo un gran error en la mayoría, solo es un indicador de la compulsión comercial de las históricas y nuevas fabricas de bicis. Entiendo que ellos buscan ganar dinero y punto. Y sí que lo ganan, de pensar que no gastarán más de 150 USD en carbono x cuadro, margen les queda.
Mi intención es comentar, informar, y mantener siempre el espíritu crítico, de que no todo lo que te dicen que es lo mejor está hecho de la mejor forma.

para no suscitar posibles confusiones en la interpretación de mi análisis, voy a dejar en claro algunas cosas:

esto es tanto en ruta como mtb¿ no, el análisis esta dirigido en especial a cuadros de ruta.
todas las empresas trabajan igual el carbono¿ no, TIME marca que me gusta mucho, usa tejidos propios en seco (no prepeg) y lamina x método RTM, tambiem BMC que se puede ver en youtube. hay marcas italianas artesanales que aunque si usan prepeg tienen una metodología mas cuidadosa. por su puesto me es imposible hablar de cada marca especifica xq me llevaria muchicimos post.
las empresas mienten en su marketing y publicidad sobre los cuadros¿ en realidad digamos que desvían la atención. hacen una exacerbación del cuadro tope de gama y sus propiedades pero no explican exactamente su uso. . hacen menor publicidad a otros cuadros que fabrican con otros materiales y apuntan a un uso mas exhaustivo. es como que te ofrecen siempre un auto super deportivo y se olvidan de los que necesitan una camioneta
entonces, el carbono no sirve para las bicis¿ claro que sirve y es un gran material. la justa comparación seria asi, si se hace un cuadro que ronde los 1OOO/11OO grs que es maso lo de uno de aluminio, y se usara x ejemplo kevlar para dotarlo de mejor absorción, ya estariamos hablando de un cuadro mucho mas duradero, cómodo y residente a los golpes pero hoy la moda es q pese 7OO grs, perjudicando a estas propiedades.
Las empresas hacen loq hacen para ganar dinero eso es asi, mi cuestiona miento va dirigido a la extrema industrialización que ejecutan ala hora de hacer un cuadro y me parece delicado, se resguardan en pruebas test muy parciales y si si hiciera falta en la posible garantía ante una rotura.

[gaaradesert]

Una consulta, te pregunto desde total la ignorancia, porque es que al ser un material tan rígido el carbono tenga mayor absorción que el aluminio? Me refiero a absorción de las irregularidades al rodar en ruta.

[aixscc]

hola, me da gusto poder informar. la rigidez es una cualidad mecánica difícil de aplicar en los compuestos, recordemos que no dejan de ser un plástico. hay varias explicaciones, una es que la simbiosis que se da entre la resina y los tejidos permiten filtrar mucho mejor en su estructura las vibraciones que los metales. si se ve una pieza de carbono a nivel microscópico se encontrarían muchos micro poros como una cueva llenos de túneles, esto es lo que lo hace liviano, resistente y como dije permite filtrar mejor las oscilaciones producidas x las vibraciones, tal ves en las vainas y la horquilla el cuadro experimente lo mismo que uno de aluminio pero eso se va perdiendo hasta llegar a casi nada ala zona del asiento. otro factor es que el carbono tiene la facultad de transformar las fuerzas de deformación en energia cinetica, es decir q cuando se pedalea lo que torces el cuadro el cuadro lo transforma en ir hacia delante, y esto es aveces confundido con rigidez. gracias x pasar x el post y comentar!

[indy2061]

Muy interesante la nota, se ve que sabes del tema. Ahora, para el que realmente necesita una ventaja competitiva y bajar el peso de la bici al mango, que es lo más recomendable dentro de todas las variedades.
También veo otras descripciones, como 3k, 12k, etc y hay gente que dice que es sólo el acabado y otros que también modifica la rigidez.

[aixscc]

hola, para un cuadro de 7OO/ 8OO grs es dificil no usar fibras HM/VHM, hay que tener en cuenta que la cantidad de capas y material tiene q ser el mínimo sino ese peso es difícil de conseguir x ende tiene que ser un carbono que de "sensación de rígido" sino no convencerá, con fibras estandar HS (no HT perdon el error!!) al nivel q ellos quieren llegar no las encuentran optimas. el tema es asi: las fibras constituyen un hilo, cuantas hebras tenga ese hilo se mide cada mil: 1k: mil; 3mil: 3k; 6k: 6mil; 12k: 12mil.. etc etc... por logica a mas k mas grueso el hilo, mas pesado el tejido final. de x si ya hay un protocolo q segun los k del hilo es la fibra q se usa pero tambien se hacen a pedido. no es un tema solo estético ya q influye en el peso del tejido y del cuadro a posterior. la fabricas x lo general buscan usar los tejidos mas livianos posible 1y 3k pero tampoco es norma fija.

[JonaTripero]

Yo no entiendo mucho de "teoria"; pero lo q se, es q si queres vender una heladera vieja q no funciona, pone q es de carbono... q te la compran al toque!

[Fernan88]

Yo no entiendo mucho de "teoria"; pero lo q se, es q si queres vender una heladera vieja q no funciona, pone q es de carbono... q te la compran al toque!

Tal cual, jaja! yo le tengo idea a los cuadros de carbono. Prefiero la rigidez del aluminio y mucho mas para el MTB, ya que no se rompe a menos que lo uses para lo que NO esta diseñado. Pero también hay que tener en cuenta que todo (como decía Tusam) puede fallar.

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[SlimShady]

Yo no entiendo mucho de "teoria"; pero lo q se, es q si queres vender una heladera vieja q no funciona, pone q es de carbono... q te la compran al toque!

Tal cual, jaja! yo le tengo idea a los cuadros de carbono. Prefiero la rigidez del aluminio y mucho mas para el MTB, ya que no se rompe a menos que lo uses para lo que NO esta diseñado. Pero también hay que tener en cuenta que todo (como decía Tusam) puede fallar.

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Más áun, una cosa de la que nunca se habla es de que los cuadros de carbono son más baratos de fabricar, porque casi no exigen mecanizado, ni alineado post-soldadura, ni personal calificado (soldadores, mecanizadores, fundidores, etc), y que además, el carbono es infinitamente más contaminante en sus procesos productivos y NO ES RECICLABLE.

Todo bien con ser exclusivistas, pero yo sigo prefiriendo los metales. No me gusta andar en un Tupperware a pedales.

[mad-max]

El carbono es un material fabuloso, pero como todo tiene sus pro y sus contras. Pero siempre va a haber gente que entre por el lado que es el material “mas de moda” en esta época y a eso hay pocos argumentos para refutarlo. Yo tube una vieja Zenith Tibet de cromoly y era una delicia andarla, pero debo estar viejo jeje!!! Saludos a todos!!!

[Fernan88]

Yo no entiendo mucho de "teoria"; pero lo q se, es q si queres vender una heladera vieja q no funciona, pone q es de carbono... q te la compran al toque!

Tal cual, jaja! yo le tengo idea a los cuadros de carbono. Prefiero la rigidez del aluminio y mucho mas para el MTB, ya que no se rompe a menos que lo uses para lo que NO esta diseñado. Pero también hay que tener en cuenta que todo (como decía Tusam) puede fallar.

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Más áun, una cosa de la que nunca se habla es de que los cuadros de carbono son más baratos de fabricar, porque casi no exigen mecanizado, ni alineado post-soldadura, ni personal calificado (soldadores, mecanizadores, fundidores, etc), y que además, el carbono es infinitamente más contaminante en sus procesos productivos y NO ES RECICLABLE.

Todo bien con ser exclusivistas, pero yo sigo prefiriendo los metales. No me gusta andar en un Tupperware a pedales.

No sabia lo de la contaminación. Muy buen dato y muy buen post.

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