Desde que Lance Armstrong consiguió el título del Tour de Francia de 1999 con la Trek 5500 OCLV, la fibra de carbono ha sido el material preferido para los cuadros de bicicletas de alto rendimiento. La naturaleza versátil de la fibra de carbono permite un ajuste, una forma y una rigidez precisos, garantizando la comodidad de conducción y mejorando el rendimiento aerodinámico.
Sin embargo, los cuadros de fibra de carbono tienen sus inconvenientes, en particular su alto precio (que alcanza las cinco cifras para los modelos de alta gama) y la susceptibilidad a sufrir daños en colisiones en comparación con los cuadros fabricados con otros materiales.
¿Cómo se fabrican los cuadros de bicicleta de fibra de carbono?
Los cuadros de bicicleta de fibra de carbono constan de capas de fibra de carbono (tejido de carbono) incrustadas en una matriz de resina epoxi. La fibra de carbono proporciona resistencia, mientras que la resina une las capas. La mayoría de los cuadros se fabrican con múltiples capas de material de fibra de carbono/resina, conocido como "preimpregnado", con diferentes grados y orientaciones consideradas para diversas ubicaciones del cuadro. Por ejemplo, Look menciona que su marco 795 Blade incorpora más de 800 materiales preimpregnados diferentes.
Dominar las complejidades de las capas añade complejidad al diseño de cuadros de fibra de carbono, ya que las marcas de bicicletas no están seguras de cómo los usuarios someterán en última instancia sus cuadros a las cargas. Esto lleva a un cierto grado de sobrediseño para garantizar que los marcos puedan soportar tensiones inesperadas.
Características de los cuadros de bicicleta de fibra de carbono
Una distinción clave entre la fibra de carbono y todos los metales radica en la naturaleza compuesta de la fibra de carbono, que confiere multidireccionalidad a sus propiedades físicas. Esto significa que la disposición en diferentes áreas es crucial para las características de conducción y la resistencia del cuadro. Por lo tanto, el término "capas" se enfatiza con frecuencia en el contexto de los materiales de fibra de carbono para bicicletas.
Otro factor crucial es el módulo de la fibra de carbono utilizada. Las fibras con módulo más alto son más rígidas pero más quebradizas. Incluso los cuadros comercializados como de "módulo alto" suelen fabricarse mezclando diferentes grados de fibra de carbono. Si bien la fibra de carbono de mayor módulo es más cara, da como resultado un cuadro más liviano con la misma resistencia.
En ocasiones, los cuadros de fibra de carbono incorporan otros materiales. Un ejemplo es la tecnología Countervail de Bianchi, que integra una capa de material adhesivo elástico en las capas de fibra de carbono para amortiguar las vibraciones de la carretera.
Dado que las marcas de bicicletas tienden a ensalzar las cualidades inigualables de sus cuadros de fibra de carbono de alta gama, las ventajas de la fibra de carbono son bien conocidas. La capacidad de ajustar las características en cada parte del cuadro permite diseños adaptados a estilos y requisitos de conducción específicos.
La fibra de carbono se puede moldear en cuadros extremadamente livianos y robustos, que presentan formas aerodinámicas intrincadas y al mismo tiempo mantienen la calidad y la comodidad de la marcha. Sin embargo, estas ventajas tienen un costo y la fibra de carbono no es la opción óptima para cuadros económicos, donde los cuadros de aluminio más baratos pueden ofrecer experiencias de conducción similares o mejores.
En comparación con los marcos metálicos, otro inconveniente de la fibra de carbono es su imposibilidad de perforarse o roscarse para proporcionar interfaces roscadas para la instalación de componentes. Esto significa que a menudo es necesario presionar los rodamientos en el marco o agregar inserciones metálicas para montar los rodamientos roscados.
La fibra de carbono también es propensa a aplastarse, lo que hace que áreas como las punteras sean susceptibles de sufrir daños. Las bicicletas de fibra de carbono suelen incluir inserciones metálicas en los ejes o bloques de protección metálicos integrados en estas áreas.
Los impactos y choques pueden causar daños en el interior de los tubos del marco, que pueden no ser visibles externamente, lo que podría provocar fallas inesperadas en el marco. Si un cuadro de fibra de carbono ha sufrido impactos o colisiones graves, debe inspeccionarse antes de volver a montarlo, y podrían ser necesarios métodos como ultrasonido o rayos X para evaluar los daños internos.
Si un cuadro de fibra de carbono está realmente dañado, las opciones de reciclaje son limitadas, mientras que los cuadros de metal se pueden reciclar fácilmente. El alto valor del titanio significa que es poco probable que acabe en un vertedero.
Ventajas de los cuadros de bicicleta de fibra de carbono:
- Excelente relación rigidez-peso
- Alta plasticidad para una afinación precisa
- Moldeable en formas aerodinámicas
Desventajas de los cuadros de bicicleta de fibra de carbono:
- Precio muy alto
- Propenso a desgastarse y dañarse después de colisiones.