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Fábrica de bicicletas elétricas personalizadas desde 2010.
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Fábrica de bicicletas elétricas personalizadas desde 2010.
Desde que Lance Armstrong conquistou o título do Tour de France de 1999 com o Trek 5500 OCLV, a fibra de carbono tem sido o material preferido para quadros de bicicletas de alto desempenho. A natureza versátil da fibra de carbono permite ajuste preciso, modelagem, equilíbrio de rigidez, garantindo conforto de pilotagem e melhorando o desempenho aerodinâmico.
No entanto, os quadros de fibra de carbono têm as suas desvantagens, nomeadamente o seu elevado preço – atingindo cinco dígitos para modelos topo de gama – e a suscetibilidade a danos em colisões em comparação com quadros feitos de outros materiais.
Como são fabricados os quadros de bicicleta em fibra de carbono?
Os quadros de bicicletas de fibra de carbono consistem em camadas de fibra de carbono (tecido de carbono) incorporadas em uma matriz de resina epóxi. A fibra de carbono proporciona resistência, enquanto a resina une as camadas. A maioria das armações é feita com múltiplas camadas de material de fibra/resina de carbono, conhecido como "pré-impregnado", com diferentes graus e orientações consideradas para vários locais da armação. Por exemplo, Look menciona que sua estrutura 795 Blade incorpora mais de 800 materiais pré-impregnados diferentes.
Dominar os meandros das camadas acrescenta complexidade ao design dos quadros de fibra de carbono, uma vez que as marcas de bicicletas não têm certeza sobre como os utilizadores acabarão por submeter os seus quadros às cargas. Isto leva a um certo grau de projeto excessivo para garantir que as estruturas possam suportar tensões inesperadas.
Características dos quadros de bicicletas em fibra de carbono
Uma distinção fundamental entre a fibra de carbono e todos os metais reside na natureza compósita da fibra de carbono, conferindo multidirecionalidade às suas propriedades físicas. Isto significa que a disposição nas diferentes áreas é crucial para as características de condução e resistência do quadro. Conseqüentemente, o termo "camadas" é frequentemente enfatizado no contexto de materiais de fibra de carbono para bicicletas.
Outro fator crucial é o módulo da fibra de carbono utilizada. Fibras com módulo mais alto são mais rígidas, porém mais frágeis. Mesmo as armações comercializadas como de “alto módulo” são frequentemente feitas misturando diferentes tipos de fibra de carbono. Embora a fibra de carbono de módulo mais alto seja mais cara, ela resulta em uma estrutura mais leve e com a mesma resistência.
Ocasionalmente, os quadros de fibra de carbono incorporam outros materiais. Um exemplo é a tecnologia Countervail da Bianchi, que integra uma camada de material de ligação elástica nas camadas de fibra de carbono para amortecer as vibrações da estrada.
Dado que as marcas de bicicletas tendem a exaltar as qualidades incomparáveis dos seus quadros de fibra de carbono topo de gama, as vantagens da fibra de carbono são bem conhecidas. A capacidade de ajustar as características de cada parte do quadro permite designs adaptados a estilos e requisitos de pilotagem específicos.
A fibra de carbono pode ser moldada em quadros extremamente leves e robustos, apresentando formas aerodinâmicas complexas, mantendo a qualidade e o conforto da condução. No entanto, estas vantagens têm um custo e a fibra de carbono não é a escolha ideal para quadros económicos, onde quadros de alumínio mais baratos podem proporcionar experiências de condução semelhantes ou melhores.
Em comparação com estruturas metálicas, outra desvantagem da fibra de carbono é a sua incapacidade de ser perfurada ou roscada para fornecer interfaces roscadas para instalação de componentes. Isso significa que os rolamentos geralmente precisam ser pressionados na estrutura ou devem ser adicionadas inserções de metal para montar os rolamentos roscados.
A fibra de carbono também é propensa a esmagamento, tornando áreas como dropouts suscetíveis a danos. As bicicletas de fibra de carbono normalmente incluem inserções de eixo de metal ou blocos de proteção de metal embutidos nessas áreas.
Impactos e colisões podem causar danos ao interior dos tubos da estrutura, que podem não ser visíveis externamente, podendo levar a falhas inesperadas da estrutura. Se um quadro de fibra de carbono sofrer impactos ou colisões graves, ele deverá ser inspecionado antes de voltar a andar, e métodos como ultrassom ou raios X poderão ser necessários para avaliar danos internos.
Se uma estrutura de fibra de carbono estiver realmente danificada, as opções de reciclagem são limitadas, enquanto as estruturas metálicas podem ser facilmente recicladas. O alto valor do titânio significa que é improvável que acabe num aterro sanitário.
Vantagens dos quadros de bicicletas de fibra de carbono:
- Excelente relação rigidez/peso
- Alta plasticidade para ajuste preciso
- Moldável em formas aerodinâmicas
Desvantagens dos quadros de bicicleta em fibra de carbono:
- Preço muito alto
- Propenso a desgaste e danos após colisões
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