Fibra de carbono en el ciclismo

Desglosamos un poco el material estrella para la fabricación de las bicis

No hay que entrar en detalles técnicos ya que es difícil poder conocer todo los ángulos y es mejor exponer la base, para que cada uno pueda estudiar mejor un proceso concreto en caso de estar muy interesado. Si buscas por la red, verás que hay “diferentes tipos de carbono” o patentes propias de marcas. Qué decir tiene que cada empresa utiliza un método propio de fabricación y la innovación es la principal característica de los mismos.

Pero vayamos paso a paso, ¿Qué es el carbono?
A pesar de que mucha gente puede pensar que es un metal, no lo es. Este es un no metal sólido que puede encontrarse o presentarse en tres formas: diamante, grafito y carbón. Con este elemento se obtiene la fibra de carbono mediante un proceso de fabricación. Para lograrlo se le añaden al carbono unas resinas que producen un trenzado. Pero no todas las fibras de carbono son iguales ni los métodos de elaboración de las mismas obtienen los mismos resultados.

Tipos de fibra de carbono empleados en la fabricación de bicicletas
Vamos a centrarnos en la elaboración de los cuadros ya que considero que es la parte más importante de la bicicleta y también la más cara en comparación con el resto de los componentes.
Hay que conocer las denominaciones del carbono para saber a qué tipo de “tejido” pertenece la fibra de un cuadro. La fibra de carbono adquiere su nomenclatura basándose en la anchura del tejido. Por ello, se pueden ver las siguientes:

Estos números lo que definen es el número de filamentos empleados en la fabricación de la fibra. 3K es la nomenclatura de una fibra de carbono de 3000 filamentos. Este tejido (también denominado HMF) en concreto es de los más empleados en las bicicletas ya que aporta una comodidad óptima unida a una rigidez suficiente como para la absorción de impactos (pesos) tanto del terreno como del ciclista.
Hay que decir que lo común es la mezcla tanto interna como externa de diferentes tipos de fibra de carbono para lograr objetivos diferentes dependiendo de la parte del cuadro que se esté fabricando.

El método o proceso de elaboración
Una vez vistas las nomenclaturas de los tipos de tejidos de la fibras de carbono, toca hablar de cómo se unen o cuales son los procesos de elaboración.
Tan importante como el material, es el método de unión que se emplea y dependiendo de cuál se use, se conseguirá ciertas cualidades de la fibra de carbono.

En general las compañías emplean 4 métodos:

– Unidad: Es el método que se utiliza principalmente para piezas grandes sin mucha complejidad en cuanto a formas. Su principal cualidad es que al ir todo en una pieza (a través de un molde) se aumenta la rigidez y el número de puntos de fatiga disminuye considerablemente. Hay que tener en cuenta que estas piezas son en parte unas de las encarecedoras de los precios debido a los altos costes de los moldes empleados.

– Acoples y tubos: Es una forma de no tener todo en una pieza uniendo mediante acoples. Se puede entender que es un símil a la elaboración de cuadros de aluminio o tugsteno unidos mediante soldadura (el carbono no se puede soldar ya que no es un metal). Sin duda, los costos bajan y mediante una técnica depurada se pueden lograr muy buenos resultados consiguiendo un perfecto equilibrio entre rigidez y peso. Los detractores de esta técnica alegan que se pueden producir roturas con mayor facilidad debido a la fatiga que pueden sufrir los puntos de unión.

– Combinación de mono y acoples: Se opta por construir las partes grandes grandes (triángulo del cuadro) mediante una unidad y ensamblar el resto de componentes de carbono mediante acoples.
Elaboración con tubos de fibra: Es el método más costoso ya que primero se elaboran paneles de fibra con los que conforman los diferentes tubos, tirantes,… En definitiva, prácticamente toda la bicicleta. Tras juntarlo todo se prensa en un molde y se consigue algo similar al monocasco. Pero el costo elevado redunda directamente en el peso. Se consiguen cuadros de similares características mecánicas que con los otros métodospero con “menos material” lo que hace que el producto gane en ligereza sin perder rigidez y dureza.

El carbono de las marcas

– Berria: En sus cuadros tope de gama, Berria ha optado por la fibra de carbono TeXtreme de la empresa sueca OXEON asegurando que se logra una reducción de peso de un 20-30% con respecto a las fibras de carbono más habituales. Para la elaboración, la empresa española-suiza emplea la unión mediante triple monocasco.
– Time: Fabrica todos sus cuadros en Francia y utiliza tanto el método de racores y tubos como monocasco (moldes de elaboración y diseño propios). Time denomina a su metodología RTM ya que elabora su propio trenzado de hilo de carbono (carbono Torayca) y lo mezcla con otras fibras como el algodón para conseguir funciones o cualidades específicas.
– Scott: Como mayor avance ha desarrollado la tecnología IMP™ lo que permite la eliminación de un 11 % de material aligerando el peso considerablemente sin perder ninguna prestación gracias a la adición de fibras de alto módulo en zonas críticas y de fatiga. Para seguir ganando en ligereza, Scott elimina la capa superficial de carbono (capa estética) para ahorrar unos gramos gracias a la Naked External Tubeset ™. Esto no resta eficacia ni prestaciones al cuadro.
– Giant: Este monstruo de la fabricación de bicicletas (fabricar para muchas otras marcas) emplea el método de elaboración de tubos de fibra para la composición de sus cuadros de carbono. En el caso de su cuadro estrella como es el TCR Advanced SL, fabrica hasta 500 piezas individuales las cuales componen un cuadro de garantías.
– Orbea: Los cuadros de carbono de la empresa vasca utilizan una fabricación de monocasco. Sus cuadros de composite o resina destacan por su buena relación resistencia – peso.
– Trek: Esta empresa tiene una un proceso propio patentado llamado OCLV mediante el cual elabora los cuadros reforzando los puntos críticos con materiales o fibras de alto módulo para lograr una mayor resistencia.
– Specialized: La tecnología FACT (Tecnología Funcional Avanzada del Composite) es la empleada por la empresa norteamericana para la elaboración de sus cuadros de carbono. En sus cuadros de alta gama, una de los métodos empleados es el triple monocasco.