Fibra de Carbono

¿Bicicleta de carbono o aluminio? Una discusión clásica realizada en infinidad de ocasiones por lo que ahora ya estamos en disposición de realizar un resumen a modo de conclusión sobre las principales ideas al respecto.

 

Tanto en bicicletas de carretera como en  MTB, Trekking o otras, encontraremos principalmente bicicletas de carbono y bicicletas de aluminio, cogiendo el nombre del material del cuadro, aunque también encontraremos en acero, titanio o en muy poco número en materiales exóticos como bambú o otros.

  • El cuadro de carbono es más ligero, cómodo, rígido y adaptable a cualquier forma, aunque por contra es bastante caro de obtener. Se trata de una fibra sintética que nos proporciona un mundo infinito de posibilidades en la confección de estructuras por la superposición por diferentes capas, con posibilidad de intercalar capas de trenzado diferente, tanto cruzado como liso, mezclando a su vez fibras con módulo de rigidez o elasticidad diferente. Fibra de CarbonoDesgraciadamente no todas las bicicletas de carbono son hechas con la misma calidad y la diferencia que podemos encontrar entre modelos y marcas son considerables. Para evitarse sorpresas desagradables siempre recomendaremos dirigirse a marcas destacadas por su innovación, servicio postventa, garantía o cuidado del detalle. Sus características básicas son:
    • Mejor absorción de impactos: estos se producen al afrontar irregularidades de baja frecuencia y alta intensidad, absorbiendo el carbono mejor las fuerzas vectoriales producidas tras afrontar baches, socavones, …
    • Mayor rigidez. Podemos entender la rigidez como la medida de la distorsión que se produce en un cuerpo cuando soporta una carga determinada. Seguramente es el parámetro que más influencia en la eficiencia de la fuerza aportada por el ciclista. Enviamos el impulso de pedaleo a través de una combinación de elementos: pedales, bielas, cuadro, pedalier, cadena, … Si la rigidez es alta en todos los componentes se transfiere la fuerza de manera homogénea y se optimiza la energía aplicada. Un cuadro rígido provocará que a igual rendimiento (tiempo en un recorrido por ejemplo) requiere una menor fuerza aplicada, es decir, es eficiente. La ventaja fundamental del carbono es que combina perfectamente la mayor rigidez con una mayor absorción.
    • Resistencia a la fatiga: gracias a las fibras sintéticas se consigue una menor densidad de la estructura y una gran elasticidad molecular, con lo que se soporta mucho mejor el paso del tiempo, incluso cuando se ha sometido a la estructura a un trabajo intensivo.
    • Peso: Generalmente la fibra de carbono ofrece un menor peso pero al usarse varias capas de tejido en las zonas de unión y al hacerla homogénea mediante resinas y materiales adhesivos, terminan por disminuir la diferencia con un cuadro de aluminio de gama alta. El cuidadoso detalle que ha de tener un cuadro de carbono ligero hará que desconfiemos de cuadros de bajo peso en marcas no consolidadas o inexistentes, dado que las sorpresas en timbreos, resistencia, rigidez, … pueden ser muy desagradables. También hay de tener en cuenta que la solidez de un cuadro de carbono a igualdad de peso siempre será más alta que en otro de aluminio
    • Posible sensación de timbreo: hay que tener en cuenta que cuando una estructura de carbono recibe una presión que lo deforma lo hará en menor medida que a una de aluminio pero puede dar una sensación de timbreo. Minimizar esta posible sensación será uno de los principales rompecabezas de los ingenieros, teniendo que combinar esta rigidez con la comodidad y el rendimiento esperado. Generalmente si os dirigimos a una marca de referencia en el mundo de la bici no encontraremos demasiados problemas de este tipo hoy en día.
    • Mayor posibilidad de rotura en impacto. Mientras que el aluminio tiende a abollarse ante un impacto sobre el mismo el carbono no actua de la misma manera y todo y ser muy resistente tendería a la rotura ante ciertos impactos, con lo que lo podemos considerar más frágil. No obstante hay de tener en cuenta que a día de hor la mayoría de roturas son reparables.cuadro carbono roto
  • El cuadro de aluminio tiene unas ventajas e inconvenientes muy diferenciados. El aluminio es un metal no ferroso (bauxita) utilizado genéricamente en el mundo de la bicicleta en los últimos 30 años. No obstante requiere ser mezclado con otros materiales dado que como tal es un metal muy blando, dando lugar las mezclas más habituales a las series estandarizadas:
    1. Serie 5000:  con manganeso, silicio y magnesio.
    2. Serie 6000: con magnesio y silicio
    3. Serie 7000: con magnesio, zinc, manganeso y silicio

También se pueden añadir pequeñas cantidades de otros materiales como cobre, titanio o escandio con tal de elevar la resistencia a la fatiga y a la rotura. Las características concretas a destacar de las bicicletas de aluminio las podemos resumir en:cuadro specialized

  • Menor precio: sin duda su principal ventaja dado que es mucho más sencillo de trabajar que el carbono. Posibilidad de realizar cuadros a medida. El carbono no permite generalmente que nos podamos realizar un cuadro a medida con lo que nos adaptamos a unas medidas más estándares.
  • Menor rigidez en general. No obstante es una apreciación discutible ya que hay aleaciones que combinan con elementos que lo pueden hacer muy rígidos y a la vez ligeros. Ahora bien en el carbono se puede añadir o quitar material para conseguir diferentes requerimientos mientras que en el de aluminio esto es mucho más complicado al tener que unir unos tubos determinados
  • Resistencia a la fatiga: aunque también puede ser un punto polémico en general el cuadro de aluminio es muy resistente a la fatiga aunque no tanto como el de carbono
  • Peso: a igualdad de categoría un cuadro de aluminio es más pesado que uno de carbono, pero más ligero que uno de acero. Ahora bien, a determinados niveles de precio el aluminio es el material ideal. También consideramos cierta la máxima más vale un buen cuadro de aluminio que uno malo de carbono
  • Comportamento más homogéneo ante presiones. Se deforma en menor medida y su retorno a la situación inicial se produce de forma más homogénea, lo cuál evita determinados timbreos que podemos notar en cuadros de carbono
  • Mayor resiliencia en general, es decir, mayor resistencia que opone a choques o esfuerzos bruscos. Además ante un impacto el cuadro tiende a abollarse antes que a romperse
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Sobre el autor - bici10

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