Resistencia do Carbono

[Ludos]

O carbono é sem dúvida o material da moda.
No entanto toda a gente sabe das recomendações de "duração" relativas ao uso de componentes em carpono, guiadores, bar ends, e outros componentes que sofrem muitas forças e que vão "fragilizando".

Intriga-me a resistencia do carbono e a durabilidade do mesmo.
Ainda no sábado ia a pedalar quando um calhau bateu-me no quadro, até me arrepiei, fiquei mesmo naquela "se fosse um quadro de carbono, nem quero imaginar", mas será que é assim?
Vejo por aí quadros em carbono ja com alguns anos sem problemas, quadros que eu sei que levam com pedra, que caem sobre pedra e duram.

Os "carbónicos" cá do fórum o que têm a dizer em relação a este assunto? As calhauzadas deixam mazelas ou é preciso muito para fazer "mossa" ?

E os que usam guiadores de carbono? Ha quanto tempo usam o mesmo guiador, e quando pensam muda-lo?

A Trek tem no seu site um flyer a propósito deste assunto.

Fica o assunto aberto à discussão dos entendidos para apurarmos factos.

 

[vig@s]

bom...na minha humilde opinião...

penso que as questões de durabilidade e resistência estarão mais que dissipadas senão vejamos: para além dos quadros que dizes ver aos anos a rolar tens outros desportos de extrema "dureza" que já há muito optaram por esse material...

F1 ou Rallys - começando desde logo pelos chassis, carroçarias...
Vela - mastros, retrancas, cascos, inclusivé velas com compostos de carbono (acreditem que sofrem grandes cargas qualquer dos mencionados)
Industria Espacial, Aeronáutica, etc,etc,etc...

Nas bikes para além dos quadros e guiadores já vamos em pratos, cassetes, parafusos, bem como ferraduras ou aros para estrada...fazem tudo...

Na verdade o carbono não é senão uma mistura de vários compostos entre os quais se encontra a fibra de carbono que tem vindo a tomar o lugar antes ocupado pela de vidro ou kevlar e tambem ela com variados tipos de estruturas e componentes.

Estes compositos variam de marca para marca e em principio cada fabricante terá a sua "mistura" secreta mas que giram sempre em volta dos mesmos materiais:manta de fibra e resinas.
Também a forma de trabalhar e moldar a fibra tem o seu segredo e hoje em dia existem marcas no mercado que não deixam dúvidas no que respeita a fiabilidade e resistência.

No final tudo se vai reflectir na qualidade geral do produto e assim como temos fabricantes bons e "menos bons" de quadros em aluminio tambem os há mais duvidosos no que respeita ao carbono.

Para nós utilizadores o senão está no modo como lidamos com o material principalmente no aperto de peças como guiadores ou espigões de selim...nunca apertar o tubo em arestas vivas e tentar dar o mesmo dentro do recomendado pelo fabricante.

Para mim são quase só vantagens comparativamente ao aluminio:
-tempo de vida superior
-não padece de corrosões (e quem vive perto do mar sabe do que falo)
-resistência superior aos choques por melhor dissipação dos mesmos
-resistência á fadiga superior ao aluminio em cerca de 9 vezes
-maior resistência ás forças de torção
-maior conforto por superior absorçao de vibrações
-possilidade dos fabricantes testarem novas formas e geometrias
-possibilidade de facilmente reforçar determinadas zonas do quadro aquando da construção

...e evidentemente o "look" :mrgreen:

..mas como não há bela sem senão...do lado negativo temos a questão da reparação.Em caso de quebra quase sempre implica a total perda da peça afectada, mas também não estou a ver ninguem a endireitar um guiador ou soldar um quadro de aaluminio e sabemos que os quadros de XC hoje em dia mais parecem folhas de papel para embrulhar sandes...

O "carbono" não é só o material da moda como o material do futuro ainda que algo inacessível.
Haverá sempre lugar para todos os materiais mas presentemente este é o que mais evolução e desenvolvimento irá continuar a sofrer por todas essas qualidades e pela continuada procura no mercado.

De certeza muito mais há para discutir e mais haverá quem perceba melhor do assunto mas já deve dar para reflectir...

 

[sniper_pt]

O carbono veio para ficar. E como qualque material tem os seus prós e contras. Cabe-nos a tarefa de decidir qual o melhor material que se enquadra no nosso tipo de uso e de condução.
Talvez seja também uma questão de moda, pois creio que o carbono apenas será necessário em competição,pois o seu custo e o facto de ter pouca resistência à fadiga (ainda menor que o alumínio) não fazem dele o materila ideal para uma companheira de alguns anos. Ciclistas profissionais trocam de material com frequência e não se arriscar a andar com carbono que já passou o seu prazo de validade afim de comprometerm os seus resultados ou eventualmente a sua saúde. Por tudo isto creio que o carbono só faz sentido quando usado em competição, em prol do seu baixo peso, digo relação volume/massa.
Até aperecer uma liga metálica melhor ou outro materila revolucionário acima deste, o carbono mantém-se. Pessoalmente não tenho nada em carbono na minha bicicleta, mas gostava de ter, o preço é contudo impeditivo, bem como seria desnecessário para o uso que lhe iria dar.

 

[vig@s]

o facto de ter pouca resistência à fadiga (ainda menor que o alumínio) não fazem dele o materila ideal para uma companheira de alguns anos.

Não posso concordar visto serem os próprios fabricantes de aluminio a recomendar a substituição de certos componentes como guiadores ao fim de apenas dois anos.

Mas gostava de saber onde te baseias para dizer que o aluminio tem resistência/duração superior ao carbono...

Na questão do peso tambem existem quadros de aluminio bastante leves como os Extralite,LaPierre,Scott,etc. e que em nada ficam atrás dos de carbono á excepçao talvez do Scale...

Pessoalmente posso afirmar que pratico outros desportos alem das bikes onde se utiliza carbono sendo a razão é principal o facto da sua superior resistência tanto a torções como corrosão e ninguem é milionário para trocar de componentes todos os anos...pelo contrário agora os intervalos de manutenção foram alargados pelo que a durabilidade tambem...

Já agora qual é o "prazo de validade" de um componente de carbono? :rotfl:

 

[P.M.]

O facto de recomendarem uma vida util para o aluminio, tem a ver com o facto de este não ter um valor de resistência à fadiga, mas sim uma vida ciclica. Isto é, enquanto que no aço, se se mantiver o nivel de tensões abaixo de um certo valor, nunca se vai ter falha por fadiga, no aluminio uma possivel falha tem a ver com um numero de ciclos de funcionamento, e pode acontecer com 500kg ou 5 kg de carga...

No tu post Vig@s, apenas não concordo com a questão dos choques. Ai sim, é o grande defeito do carbono, pois possui pouca tenacidade, pouco elongamento e baixo valor de tensões de corte (ou seja tem um comportamento frágil).

Atenção que existem vários tipos de aplicações de carbono, e consoante a utilização é possivel ter caracteristicas diferente. Neste caso, e presumo que seja o intuito, é comparar aplicações onde se utilizem carbono e aluminio. Digo isto pq, tal como o Ludos sabe, as nossas escoras traseiras é que fazem de ponto de rotação no amortecimento traseiro... e aquilo bem que flecte :shock:

Em relação ao peso em relação ao aluminio, sinceramente a diferença ainda não é assim tão grande que justifique apenas o uso do carbono em bikes leves. São vários os exemplos de quadros de aluminio-scandium a pesar 1-1,2kg.

Pedro

 

[P.M.]

Esqueci-me apenas de referir uma questão...
O carbono também tem uma vida util de x anos, e normalmente é indicado pelo fabricante. Esta vida é normalmente relativa à duração das caracteristicas iniciais das resinas, que se vão degradando com os anos.

Pedro

 

[Mambo]

Boas
Em relação a quadros e bicicletas tenho pouca experiências com carbono, mas em outro desporto que practico (caça sub) já usei bastante material de carbono, barbatanas e armas nomeadamente.
Cheguei à conclusão que não compensa a diferença de preço e alem disso é bastante mais frágil ao impacto que o alumínio.
Parti 3 palas de barbatanas. A 1ª ia a arrancar do fundo e senti uma ligeira diferença quando olhei faltava-me metade da pala. As outras 2 partiram-se no barco pois sofreram pancadas secas e estalaram.
Nos tubos das armas, oferecem uma resistência à torsão excelente, pois permitem levar elásticos mais fortes sem "empenar" o tubo mas tambem ficam susceptiveis aos impactos. Estalei um tubo com o impacto de uma mascara (oculos) a cair-lhe me cima.
Resultado deixei de usar material em carbono pois andava sempre com o coração nas mãos.
Nas bicicletas sempre fiquei com a ideia que não compensa o valor dos quadros e fiquei sempre com "uma pulga atrás da orelha" acerca da resistência do material pois os "impactos" são quase sempre fortes.
Como em tudo é uma questão de marketing, apesar de concordar que veio para ficar e oferece vantagens, mas levanta sempre a questão do $$$$$$.
De certeza que os "prós" não usam o mesmo quadro durante muito tempo e se forem ao papel tratam logo de o trocar mesmo que não apresente grandes mazelas. Julgo que se justifique mais em maquinas de estrada do que Btt.
Cumps

 

[vig@s]

Esqueci-me apenas de referir uma questão...
O carbono também tem uma vida util de x anos, e normalmente é indicado pelo fabricante. Esta vida é normalmente relativa à duração das caracteristicas iniciais das resinas, que se vão degradando com os anos.

Pedro

ok...
pondo de parte a questão dos $$, um pouco off-topic, deixo aqui o link do fabricante do meu guiador com informação respeitante ao tempo de vida útil do mesmo...

...tambem mecionam os fabricados em aluminio mas com garantia bem mais limitada...parece-me...

http://www.eastonbike.com/PRODUCTS/TECHNOLOGY/tech_warranty.html

...alguem que traduza...

 

[António13_PT]

Não o carbono não é só maravilhas como estás a pensar.

Na F1 por exemplo utiliza-se, em primeiro porque não existem muitas restrições orçamentais, segundo porque é muito leve, depois em caso de acidente desfaz-se o que é bom, pois não entorta, fica quase em pó. Para as bicicletas como é óbvio isso não é bom.

Outra questão que te estás a esquecer é que tens de colar o carbono e as peças de que necessitas a este, o que nem sempre é possível. Maquiná-lo depois de sair do forno também é mentira, e olha que isto ás vezes é importante. Formas muito rebuscadas também não podes ter por causa do molde.

 

[P.M.]

Vig@s, a Easton refere-se a garantia, não a vida util.
A garantia do aluminio é apenas de 5 anos (garantia, e não vida util de um guiador por exemplo) pelas razões que apontei anteriormente. Durante esse tempo o guiador (ou outro) pode ou não falhar. Tal como pode durar 30 anos sem problemas... Tudo depende da utilização.
A garantia dos modelos de carbono da easton é durante a vida util desse item (normalmente são décadas).

Por outro lado, a trek e outras marcas também oferecem garantias vitalicias para os quadros em aluminio... Isto não quer dizer que esta marca é melhor que outra... Apenas se trata de marketing.

Pedro

 

[sniper_pt]

Pois o carbono, apesar de ser um optimo material também é uma moda.
Como já disse até gostava de experimentar uns componentes em carbono, mas em relação ao guiador, por exemplo tenho receio que este parta com mais facilidade que o aluminío.
A experiência que tenho com o carbono é alguma pois sempre usei pagaias, qunado fazia canoagem, de carbono. Não é nada bonito vê-las partir! As de alumínio nunca as vi partir... Outra coisa que este material tem de menos bom é que na minha opinião aguenta pouca fricção, ou seja, em zonas onde roce acidentalmente algumas vezes, torna-se mais frágil. Tb o alumínio, mas parece-me que no 1º esse desgaste é maior.

 

[vig@s]

pronto... ok reconheço...sei quando não tenho razão... :nsei:

...fiquei esclarecido... :tungas:

:hahaha:...amanhã vou trocar de quadro por um de Al...

...são só vantagens :rotfl:

:aiui:vade retro carbon mg:

fftopic: - adoro estes novos "smileys" :xau:

fikem-se :cheers:

 

[Scirocco]

"Na F1 por exemplo utiliza-se, em primeiro porque não existem muitas restrições orçamentais, segundo porque é muito leve, depois em caso de acidente desfaz-se o que é bom, pois não entorta, fica quase em pó."
Permitam-me discordar que o carbono se desfaz em caso de acidente, já para não falar de ficar quase em pó. Se assim fosse como se explicaria que as células de sobrevivencia dos pilotos de F1 fossem em carbono, tal como os aerelons e spoilers, que sofrem forças de pressão aerodinamica incriveis tb são em carbono. No entanto comparar o material usado na F1 com o que se usa em bicicletes para uso comercial parece-me descabido, basta comparar o preço de um quadro em carbono com o de qualquer peça em carbono usada num F1.
Boas pedaladas.

 

[biculas]

O que falta aqui dizer, é que em caso de quebra ou fissura, o aluminio pode ser reparado, sem perder as sua resistencia e caracteristicas, mas se o mesmo acontecer a um de carbono, adeus quadro e o lixo é o sitio onde ele vai parar, pois reparar um quadro de carbono, ninguém o faz, porque uma vez partido ou fissurado, já não tem cura. Dai que prefiro o alumini, alem de ser muito, mas muito mais barato, mesmo que a duração seja inferior, compensa, pois com o preço de um de carbono, compras trés ou qyuatro de aluminio. Apenas deixo aqui o meu ponto de vista, pois em todos os posts não vi nenhuma menção a estes dois problemas, o poder ou não ser reparado, e as diferenças de preço, dai dar que pensar se compensa, para quem não tem apoios, e quem não compete. Para quem tem patrocinios, é claro que tem vantagens, pois se partir não tem que comprar outro.

 

[vig@s]

No entanto comparar o material usado na F1 com o que se usa em bicicletes para uso comercial parece-me descabido, basta comparar o preço de um quadro em carbono com o de qualquer peça em carbono usada num F1.
Boas pedaladas.

não se trata de comparar preços mas sim o principio da coisa...bem como exemplificar a evolução de novas tecnologias e novos materiais aplicados tanto num mundo como noutro...

 

[vig@s]

...a pedido de muitos chefes de familia e do respeitável público, voltei... 8)...dahh...

O que falta aqui dizer, é que em caso de quebra ou fissura, o aluminio pode ser reparado, sem perder as sua resistencia e caracteristicas, mas se o mesmo acontecer a um de carbono, adeus quadro e o lixo é o sitio onde ele vai parar, pois reparar um quadro de carbono, ninguém o faz, porque uma vez partido ou fissurado, já não tem cura. Dai que prefiro o alumini, alem de ser muito, mas muito mais barato, mesmo que a duração seja inferior, compensa, pois com o preço de um de carbono, compras trés ou qyuatro de aluminio. Apenas deixo aqui o meu ponto de vista, pois em todos os posts não vi nenhuma menção a estes dois problemas, o poder ou não ser reparado, e as diferenças de preço, dai dar que pensar se compensa, para quem não tem apoios, e quem não compete. Para quem tem patrocinios, é claro que tem vantagens, pois se partir não tem que comprar outro.

olá... :assobio:

..mas como não há bela sem senão...do lado negativo temos a questão da reparação.Em caso de quebra quase sempre implica a total perda da peça afectada, mas também não estou a ver ninguem a endireitar um guiador ou soldar um quadro de aaluminio e sabemos que os quadros de XC hoje em dia mais parecem folhas de papel para embrulhar sandes...

O "carbono" não é só o material da moda como o material do futuro ainda que algo inacessível.

apesar de concordar que veio para ficar e oferece vantagens, mas levanta sempre a questão do $$$.

ok...
pondo de parte a questão dos $, um pouco off-topic

ok...
só como exemplo de valores podes ver o Mérida Carbon Team a 1200€ ou o Specialized S-Works HT em Al para 995€, e para quem está disposto a dispender valores desta ordem só num quadro não me parece que 225 € sejam inatingíveis...apesar de se poderem ver alguns AL mais carotes como na Ellsworth...e com tempo decerto arranjar-se-iam mais alguns...

partimos então do principio de que haverá variados tipos de ligas e tratamentos de aluminio pelo que com o dinheiro de um de carbono nem sempre se poderão adquirir três ou quatro desse material..."só no Continente"...

é como tudo o resto e como mencionei anteriormente, há sempre o bom e o menos bom...(as janelas da minha cozinha também são de Al)...

apenas uma ressalva ...
o Al quando sujeito a altas temperaturas como a solda perde algumas das suas características pelo que alguns fabricantes já optam por novas técnicas como o "Hydroforming" em que o objectivo principal é precisamente evitar sujeitar a tubagem dos quadros a esse "stress".

passa tambem por proporcionar logo á "nascença" o reforçar de certas zonas do quadro mais criticas como seja a zona de união da testa com o tubo inferior o que nos leva por arrasto á solução anterior...

não será por acaso a maioria das quebras e rachadelas em quadros de Al acontecer precisamente ao nível das soldaduras...

enfim...o tópico em principio seria apenas respeitante á Resistência do Carbono que acredito ser mais resistente á fadiga e choque que o Al, muito embora na questão dos $$ só se consigam vantagens a longo prazo...é assim como um investimento pró futuro...

é obvio que nem todos estarão dispostos a gastar determinados valores numa simples bicicleta seja porque não podem ou porque acham ridiculo, mas se há coisa que detesto são as contas que alguns fazem com o dinheiro dos outros como se já assistiu noutros tópicos deste fórum...ser tuga é?(haja santa paciência)...apenas um desabafo :s

compreendo e é de saudar que outros aspectos venham naturalmente á discussão mas se quiséssemos todos andar em bicicletas baratas e resistentes ainda predomimavam as de ferro ou cromolio...

fikem-se :cheers:

 

[P.M.]

Hehehe...

Sim, tb concordo que a questão monetária, neste tópico não é importante...
Só aqui mais umas cenas...

De facto é possivel reparar o aluminio... Mas sinceramente mais vale nem o fazer, pois não vai ficar grande coisa. Principalmente em Portugal onde a soldadura em aluminio é sempre uma questão problemática.

Contudo é possivel reparar materiais compósitos. Obviamente depende do tipo e de como está construido. É possivel reparar objectos em carbono...

O Hydroforming não é nenhum tratamento para combater os efeitos negativos da soldadura. Este é um processo de deformação (seja em tubos, perfis ou chapas) que usa fluidos a alta pressão para deformar e obter a forma pretendida, que de outra forma, seria muito complicado e caro fazer com as normais ferramentas e prensas.

Os reforços nas bicicletas têm a ver com as zonas de maior concentração de tensões, onde os cordões de soldadura são um dos factores e não o unico (outros são, forças aplicadas, geometria,tipo e caracteristicas do material...)

Pedro

 

[biculas]

Hehehe...

De facto é possivel reparar o aluminio... Mas sinceramente mais vale nem o fazer, pois não vai ficar grande coisa. Principalmente em Portugal onde a soldadura em aluminio é sempre uma questão problemática.

Acho que estás enganado, pois, aqui no Algarve, mais precisamente em olhão, reparam e reconstroem hélices de barcos e jantes de automoveis, de alta celindrada e de jipes, e ainda não ouvi ninguém queixar-se de que são mal feitas, e repara bem ás copndições a que são sujeitas as hélices dos barcos e as jantes dos automóveis....

 

[vig@s]

O Hydroforming não é nenhum tratamento para combater os efeitos negativos da soldadura. Este é um processo de deformação (seja em tubos, perfis ou chapas) que usa fluidos a alta pressão para deformar e obter a forma pretendida, que de outra forma, seria muito complicado e caro fazer com as normais ferramentas e prensas.

Os reforços nas bicicletas têm a ver com as zonas de maior concentração de tensões, onde os cordões de soldadura são um dos factores e não o unico (outros são, forças aplicadas, geometria,tipo e caracteristicas do material...)

prezado colega...

o "Hydroforming" é um processo de deformação que permite combater os efeitos negativos das soldaduras sim sr., pois ao se conseguir a deformação dos tubos para que fiquem mais fortes em determinadas zonas do quadro (relembro o exemplo por mim citado :mrgreen torna-se desnecessário o reforço através de pequenas secções a serem soldadas na zona em questão, evitando assim soldaduras adicionais...

não será esse o objectivo principal (evitar soldar) mas é uma das vantagens por acréscimo pois com o reforço da tubagem existem determinados pontos dos quadros que agora dispensam soldas extra...

 

[P.M.]

Vig@s, eu percebo o que queres dizer (nota-se ai uma certa formação), mas o conceito que tentas fazer passar é errado...

Hydroforming é apenas e só um processo de deformação pástica. É obvio que todo o processo de desenvolvimento deve ser pensado com todos os factores. Não se pode apenas trabalhar a pensar no desenho da estrutura sem se saber como vai reagir a esforços. De notar que este processo não é apenas utilizado em bicicletas, ou sequer apenas em processos que envolvam a soldadura!

Se calhar o cordão de soldadura numa tubo "hydroformado" é maior que um cordão de um tubo redondo mais o cordão do reforço... E pimba, lá se vai a lógica...

Isto faz-me lembrar certos engenheiros de processos, que me diziam que a culpa de umas peças virem soldadas fora de cota era do jig (estrutura) de soldadura, pois não compensava o eventual erro destas. Ora, o objectivo de um jig de soldadura é soldar peças soltas num conjunto nas cotas pretendidas. Se as peças não vêm certas e fora de cotas, não é o jig que as vai tornar em peças boas e obter um conjunto dentro de tolerâncias...

Pedro

PS: As hélices são de aluminio? E as jantes também? de facto desconheço... Sempre pensei que as jantes fossem de magnésio e as hélices de latão...