Re: Carbono que cuidados!!!!
Alumínio, carbono, titâneo, aço…
Tudo material com capacidade de produzir desde pontes, a carros, passando por elevadores e edifícios, foguetões, e claro está as nossas biclas.
Mas será que existe um material? Será que existe o melhor?
Na minha opinião, é tudo compromissos. Compromisso entre a ligeireza e rigidez, esquecendo o preço, ou colocando em primeiro lugar o preço e colocando em secundário os restantes atributos.
Gosto de ter a possibilidade de escolher, e de ver no mercado imensos materiais na elaboração de um quadro.
O material compósito (fibra de carbono, fibra de vidro, fibra de kevlar, etc…), é constituído por fibras numa matriz que é a resina.
Existe a possibilidade de empregar as fibras em forma de tecido (com todas as variedades que existe: gramagem, tipo de tecido, hibridação ou não), ou em forma de fibras contínuas.
No que respeita à fibra, esta pode vir já impregnada de resina (Pré-preg) ou seco.
Basicamente as fibras funcionam como os raios, ou seja, é por elas que as forças são dissipadas, funcionando a resina como elemento agregador, ou unificador das várias fibras (a união faz a força).
Relativamente à fabricação temos:
- Molde com tecido seco+resina, molde+pré-preg
- Tecido e injecção de resina, podendo haver uma pré-moldagem – RTM (Resin Transfer Molding) – Usado para criar estruturas complexas
- Laminação de fibras, usando bobines. Pode ser útil para criar tubos, cilindros… etc.
Em termos de design ou projecto, é onde o segredo básico se situa. E a possibilidade de poupar peso entra em linha de conta cálculos de matrizes de rigidez.
O material é anisotrópico (como já se disse, as propriedades variam com a direcção), permite criar propriedades únicas, se compararmos directamente com os materiais metálicos.
Normalmente colocam-se as fibras a 0 ou 90º para resistir a forças de compressão e extensão, e a 45º e -45º de forma a resistir às forças de corte.
Basicamente, e mecanicamente falando, um material quando recebe uma força, tem tendência a deformar-se. Esta deformação pode ser calculada usando o módulo de elasticidade do material.
No caso do metal esta constante pode ser considerada constante (depende de como o material é obtido).
Para variar as propriedades ou para possuirmos as características que queremos da zona do quadro variamos a forma ou secção, alterando assim a inércia do mesmo.
No caso do compósito, além da inércia, podemos variar as propriedades físicas, alterando o módulo de elasticidade. Ou seja, temos 2 ferramentas em nosso poder.
Empregada desde os anos 70 na aviação, passou a ser “material obrigatório” nos projectos recentes, de forma a cumprir com normas antipoluição e de forma a render mais para os operadores.
No caso das bicicletas, o uso de carbono é de forma a reduzir o peso. Mas será assim tão real?
De muitos quadros em carbono, apenas poucos conseguem bater excelentes quadros em alumínio Scadium. Em termos de conforto e dos poucos que já tive a oportunidade de rodar (rígidas!), prefiro um bom quadro em Cromolly ou em Titâneo.
Se são melhores em alumínio? Pois… é que pessoalmente, e atendendo à tecnologia empregue actualmente, penso que ainda falta um pouco até ter um quadro em carbono. No entanto são quadros como a Scott, e Specialized que me fazem sorrir e ver que se calhar existe espaço para este material.
Hoje em dia o projecto de um quadro em compósito torna-se muito mais moroso (e honrosos), além que as marcas terão de investir em I&D de forma a combinar as fibras, e as suas orientações de forma a achar o coeficiente de elasticidade “acertado”.
Ou seja, não existe um livrinho de receitas, onde diga: 3 camadas na zona da pedaleira+7 camadas …
E toda essa tecnologia tem de ser paga pelo consumidor! E dps… o que vemos? Quadros com 900 gramas? Penso que não, e basta observar a lista:
http://weightweenies.starbike.com/listings/components.php?type=hardtailframes .
Os quadros tem de ser feitos à mão, existe um grande desperdício em termos de tecido, o ciclo de produção é longo, e acima de tudo e caso seja feito em monocoque, exige a existência de vários moldes de forma acomodar os vários tamanhos de bikes.
No caso do alumínio, uma fractura é visível antes da catástrofe.
O alumínio sofre com os ciclos de carga, tendo uma vida preestabelecida. Em embates, tem a tendência de ficar machucado, como por exemplo pedras projectadas pela roda da frente esmurrarem a caixa da pedaleira
Existe depois outros inconvenientes que a meu ver são bastante graves:
Em termos de reparação, é bastante mais difícil de se reparar como deve ser um quadro em carbono do que um em alumínio.
Como o BTT é efectuado num elemento muito agressivo, existe a possibilidade de chocar com pedras, árvores, e outros objectos estranhos. No caso do carbono, o que pode parecer bom, muitas vezes tem defeitos graves. Normalmente o quadro pode apresentar fibras partidas sem que sejam vistas. E o caso é bastante grave, dado que havendo uma série delas partidas (não se notando do lado de fora – apenas com ultra-sons ou outros), a forma de se partir é como os cabos de aço nos filmes… pim… pim… pim… pim… pim… puuuuuummmbb!
O material em si, é mais frágil (sem possibilidade de deformação plástica) que qualquer outro.
Tem uma grande vantagem que é suportar muito bem, ciclos contínuos de força. Ou seja, bastante resistente em termos de fadiga.
Existe no entanto um evento que detestaria de ver acontecer em quadros de carbono – chupão de corrente, ou chain suck.
Na minha opinião deve ser um material para pessoas muito cuidadosas com o material, que o cuidem como se fosse um filho, e acima de tudo que andem com certo cuidado. Não quer dizer que os outros podemos fazer deles o que queremos!
Eu limitaria este material a outros componentes… e para os que estão prontos a investir num quadro, penso que vale a pena verificar os pesos reais dos quadros.
Pessoalmente prefiro quadros em Alumínio dada a rigidez e leveza do quadro. Além de que um excelente quadro, nunca me custará os olhos da cara, mas mesmo assim são caros.
Se tivesse fundos ilimitados, pedia que me construíssem uma bike em scadium de forma a durar apenas 6 mesitos, trocando mesmo que tivesse bom! Ou seja, um quadro com espessuras ridículas.
A Yeti na década de 90 (94/95) andou a investigar num material compósito muito especial MCM (não é o da Giant) conseguindo um quadro de 17 com todos os acessórios necessário com um peso record de 650 grm ou perto desse peso. Ou seja, um absurdo e nunca viu à luz a sua produção.
Existiram também outros materiais muito nobres, e verdadeiras obras de arte: Arnet 100 (aço), ou Berilium (o quadro mais caro da história), Boraliun, Alumínio-Lítio, magnésio. Existe excelente aço, como o Reynolds 953 ou o antigo 853.
Como em tudo, depende do que se quer a bike, mas actualmente e atendendo ao preço/peso da maioria dos fabricantes, penso que iria para um excelente quadro em alumínio.
PS- seria mais interessante ver uma jante em carbono, onde realmente se iria sentir a diferença!