La Fibra De Carbono

En los 10 últimos años se ha producido una revolución silenciosa en las grandes industrias de la fabricación de bicicletas, imprimiendo un cambio muy importante al mercado que, a día de hoy, ha cesado casi por completo en las investigaciones y desarrollos de otros materiales que no sean la fibra de carbono.

Argumentos, tanto de índole mecánica y estructural, como económicos, han llevado a tomar la decisión de globalizar la fabricación de cuadros y componentes de este material, y el futuro, si nada lo remedia, mantendrá esa tendencia a medio y largo plazo.

Los beneficios para el usuario de bicicletas de alta gama son patentes ya que, con la generalización de las industrias de fabricación de componentes de carbono, ha llegado la producción en series masivas y al abaratamiento de los costes, por lo que ahora mismo se puede conseguir, en cualquier tienda especializada, una bicicleta con cuadro y componentes de fibra de carbono, por el mismo precio que hace apenas una década se pagaba por un modelo de acero que, al pasar por la báscula, rebasaba los 10 kilos de peso, cuando ahora la barrera de los 6 kilos está a punto de ser rebasada por muchos montadores de bicicletas de serie.

INFORME: La fibra de carbono

El origen

El carbono, como elemento, no es un metal y, en estado puro, se obtiene de los diamantes o del grafito. Una vez procesado se consiguen filamentos de fibra que, convenientemente trenzados y unidos mediante resinas plásticas, sirven para conformar paños similares a los de cualquier tejido.

Plana o cruzada

Dependiendo de cómo se dispongan los hilos en el tejido se obtiene fibra plana o cruzada. De esta característica dependerá la respuesta de torsión de cualquier componente fabricado con la misma.

No existen parámetros fijos y la fibra de carbono, al ser tan versátil, permite a cada fabricante utilizar una configuración personalizada, aunque se suele emplear fibra plana para establecer la estructura del componente y cruzada para compensar las fuerzas laterales.

En la fabricación de cuadros, una de las tareas más extendidas en la elaboración de componentes de fibra de carbono, se utilizan más capas de fibra –hasta 12, dependiendo de la tecnología y el diseño empleados- en los "puntos calientes", como pueden ser la caja de pedalier, la de dirección o la inserción de las vainas y tirantes traseros. Esta particularidad asemeja al principio mecánico del conificado en los cuadros fabricados con tuberías metálicas.

Dureza, rigidez, elasticidad…

Un tejido elaborado a base de fibras sintéticas tiene de manera exclusiva capacidad estructural, siendo los otros componentes añadidos a la fibra (a modo de aleantes) los que aportan el resto de cualidades al carbono.

Aquí reside en gran medida el secretismo de cada marca, ya que los materiales epoxídicos y otros derivados termoplásticos son lo que infunden en el tejido de carbono su grado de dureza, rigidez o ductilidad. Si tenemos en cuenta que algunos fabricantes emplean, además, combinaciones de fibra de vidrio, Kevlar, Nomex o malla de titanio (incluso hemos llegado a ver fibras de lino), podemos estar ante uno de los métodos más complejos para la confección de estructuras en un futuro inmediato.

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Módulo del carbono

Existen 2 tipos de fibra de carbono: las de alto módulo (HM) y las de alta resistencia (HR). Las primeras se caracterizan por su elasticidad y las otras por su gran resistencia a la rotura, pero con menor coeficiente de elasticidad. Partiendo de esta base cada fibra es más o menos densa en cuanto a filamentos: 1.000, 3.000, 6.000 ó 12.000.

En los cuadros se suelen utilizar las fibras de módulo de elasticidad más alto y en fabricación de horquillas se mezclan pequeñas cantidades de 3.000 y 6.000 y más de 12.000. El número de fibras utilizadas se plasma en el etiquetado con los términos 3K (para 3.000 filamentos), 6K, 12K etc.

Resonancia

Uno de los fenómenos que más inconvenientes pueden acarrear a cualquier estructura de carbono es el de la resonancia, si entendemos como tal el acoplamiento de vibraciones de alta frecuencia en el interior de una estructura compacta de gran rigidez. Para que te hagas una idea de este fenómeno, es el que surge en una copa de cristal tallado cuando recorremos su borde con el dedo húmedo o, yendo más lejos, la vibración parásita que

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