10 cosas que no sabías sobre la fibra de carbono

La fibra de carbono es el material más ubicuo para los ciclistas. Es una fibra sintética constituida por finos filamentos de 5-10 μm de diámetro y compuesto principalmente por carbono. Cada fibra de carbono es la unión de miles de filamentos de este elemento. Esta es sintética porque se fabrica a partir de poliacrilonitrilo (lee más sobre la fibra de carbono aquí).

 

Desde que la fibra de carbono se tomó el performance en el ciclismo hace más o menos diez años, la industria de las bicicletas ha continuado a sacar productos cada vez más livianos, rígidos y con diseños más impresionantes que antes era imposible hacer en metal. 

 

Pero los productos de fibra de carbono pueden ser también más oscuros y misteriosos que los otros metales que le hacen competencia. Aquí verás algunos datos acerca de este material. 

 

 

 

No todos los marcos son hechos en Asia

 

Es cierto que muchos de los productos en fibra de carbono de la industria de las bicicletas vienen de Taiwan, y algunas veces de China. Pero los marcos hechos de este material y las partes también vienen de fábricas en los EEUU (Zipp y en ocasiones Trek) y en Francia (Time y Look).

 

A pesar de la reputación del material como uno aeroespacial, la fibra de carbono es un elemento muy fácil de manipular en una escala pequeña como tubos de metal.

 

Almacenes pequeños en Estados Unidos y en ocasiones constructores individuales pueden trabajar con este material, y no solo los tubos terminados disponibles en compañías como Dedacciai en Italia o Rock West en Utah.

 

Constructores como Craig Calfee, Nuck Crumpton y Matt Appleman, quienes exhibieron en el Show Norte Americano de Bicicletas Hechas a Mano, crearon su propios marcos de la hoja de carbono casi de la misma manera como lo hacen los grandes del ciclismo como Giant.

 

 

Pero el carbono crudo casi siempre viene de Asia

 

La fibra de carbono en sí está hecha de una material llamado fibra de polyacrylanitril (PAN). Este es cocido en temperaturas extremadamente altas, que queman todo lo que no sea carbón y deja una serie de fibras delgadas y livianas. Mientras más se procese, más rigidez obtendrá.

 

Este es un proceso industrial bastante sofisticado, y solo algunas compañías al rededor del mundo tienen la capacidad de hacer fibra carbono crudo. Según  un reporte en 2010 del US Department of Energy, más del 90% del abastecimiento de fibra de carbono del mundo proviene de seis compañías: Toray, Toho Tenax, Mitsubishi Rayon, Zoltek, Hexcel, y Cytec. Las primeras tres abastecen aproximadamente dos tercios de la producción mundial de este material. 

 

 

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Existe más de un tipo de fibra de carbono

 

La fibra de carbono viene en variadas formas: hilo sin procesar o fibra en hoja, y fibra corta, que puede venir también en hoja o picada. La fibra picada es utilizada para partes como por ejemplo el pedal. El diseño de hojas es más común en los marcos.

 

La fibra de carbono es solo la mitad de la historia

 

Decimos fibra de carbono pero lo que queremos decir en realidad es  fibra de carbono compuesto, porque no es el único material en tu marco. Esto es porque la fibra de carbono puede llegar a ser frágil y propenso a romperse.

 

Para preservar las habilidades de tal material, este es suspendido en un material de pegamento llamado resina de epoxy, antes de ser moldeado, formando el material compuesto.

 

La resina cumple dos tareas. La primera, mantiene el carbono junto, une todas las fibras de carbono separadas. Segundo, añade dureza y durabilidad. Es suavemente plástico, deformándose con los impactos para ayudar a absorber golpes u objetos puntiagudos, sin separar las fibras.

 

 

Las compañías de bicicletas no ponen el nivel

 

La fibra de carbono es evaluada por su rigidez, medida en términos de módulos de tensión, o cuánto material le deformaría bajo carga. Tales rangos son determinados por la Asociación Japonesa de Manufactureros de Fibra de Carbono (JCMA, por sus siglas en inglés).

 

Normalmente, las bicicletas son fabricadas con módulos estándar o intermedios, aunque en algunas ocasiones, en marcos más costosos, se usan medidas más altas de rigidez.

 

 

 

El carbono en sí es una mezcla

 

Este es una mezcla que se utiliza para diferentes propósitos. Fibras de altos módulos son más costosos, así que las compañías de bicicletas usan poca cantidad en partes pequeñas de las mismas como el tubo inferior de la bici, el eje centro y la tijera, que hacen de la bicicleta más rígida y resiste la fuerza del pedaleo.

 

La magia real, y el costo, están en la bandeja

 

Otro de los beneficios de este material es que puede ser delicadamente manipulado. Sus propiedades de rigidez aplican solo de manera unidireccional, o a través de los ejes de las fibras. Esto significa que la rigidez puede ser moldeada dependiendo de cómo la fibra está orientada. A esto se le llama anisótropo, mientras que los metales son isótropos.

 

 

 

El tejido es principalmente cosmético

 

El diseño cruzado de la mayoría de elementos de fibra de carbono no tiene nada que ver con su rendimiento, es algo simplemente un atributo visual. La capa cruzada de arriba está hecha generalmente para que pueda rayarse, romperse…, ya que las propiedades estructurales de rigidez vienen de las fibras unidireccionales que están debajo.

 

 

Todos los marcos de fibra de carbono son hechos a mano

 

Cada parte hecha de este material necesita trabajo a mano intensivo. Las lonas de carbón normalmente son cortadas por una máquina controlada por un computador. Después viene la parte complicada. La parte o el marco con ensambladas en un molde preciso.

 

Aún después del proceso de fabricación, cuando el marco es sacado del molde, limpiado y pintado, requiere mucha atención. Los trabajadores expertos examinan la parte para detectar problemas que puedan causar fallos.

 

 

Sí, la fibra de carbono puede ser reparada

 

Es una idea errónea que una vez la parte en fibra de carbono se daña ya no hay nada qué hacer. Así como un marco de titanio, el de fibra de carbono también puede ser arreglado en algunas ocasiones.

 

El proceso no es muy diferente: La parte estropeada se corta y se hace un puente con nuevo material. Luego se pule y se pinta para que no se note el arreglo.

 

Pero este es un trabajo para expertos. Existen kits para reparar objetos de este material pero es, principalmente, para partes de remos por ejemplo.  Los marcos de las bicis son más complejos. Si el tuyo se estropeó, los expertos tienen un proceso específico para arreglarlo.

 

 

 

 

Es muy fácil copiar el diseño

 

Es posible identificar una Pinarello o una Specialized solo con la silueta. Sin embargo, este diseño particular del material se ha hecho bastante susceptible a copias piratas.

 

Es relativamente simple de crear un molde de un versión real o un marco terminado. Pero los materiales, la bandeja y los métodos de construcción del producto son totalmente diferentes.

 

Muchos falsificadores no tienen las capacidades sofisticadas de manufactura y usan materiales baratos que imitan la apariencia del real.