Que es mejor Aluminio actual o carbono??

A ver si alguien me explica como es posible que el carbono sea más rígido y a la vez más absorbente...

 

La rigidez depende de la geometría de la sección y de un parámetro del material denominado módulo de elasticidad. El módulo de elasticidad relaciona la tensión aplicada con la deformación que se produce (deformación = tensión / módulo de elasticidad), cuanto mayor sea el módulo de elasticidad menor será la deformación (a igualdad de tensión)

El módulo de elasticidad del aluminio es 70 frente a los más de 120 de la fibra de carbono no demasiado "avanzada" (dan igual las unidades, es orden de magnitud). Es decir, casi el doble en la fibra de carbono. Si la fibra de carbono es cruzada y no recta, el módulo desciende casi a la mitad, en cuyo caso estaría prácticamente en igualdad de condiciones con el aluminio. Supongamos este último caso, y nos olvidamos del módulo de elasticidad para mayor sencillez.

Respecto a la geometría, supongamos por ejemplo dos tijas del mismo diámetro exterior, la más rígida será la que tenga mayor espesor (a igualdad de módulo de elasticidad, como hemos llegado a simplificar en el párrafo anterior). La densidad del aluminio es 2,7 y la de la fibra de carbono 1,75 (en números gordos). Es decir, a igualdad de cantidad de material, el carbono pesa del orden de un 35% menos que el aluminio. Como tiene menor peso, se pueden hacer secciones con más espesor, que serán por lo tanto más rígidas y que además pesarán menos (por su menor densidad)

Pero para explicar la mejor absorción de impactos hay que centrarse exclusivamente en el cuadro, y distinguir entre rigidez torsional (la que evita que se retuerza el cuadro cuando das cada pedalada) y rigidez a flexión (la que evita que el cuadro flecte debido a las fuerzas que actúan sobre el mismo). Torsión es fijar un extremo de un tubo y girarlo desde el otro extremo (retorcerlo), y flexión es fijar el mismo extremo del tubo y hacer palanca desde el otro extremo (flectarlo). La fuerza que hacemos sobre el cuadro cuando damos una pedalada es principalmente de torsión, y es la rigidez que más nos interesa.

Los cuadros de carbono tienen una excelente rigidez torsional porque el proceso de fabricación permite, de forma relativamente sencilla, aumentar espesores justo donde más falta hacen. Este mismo proceso de fabricación permite optimizar el diseño del cuadro y adelgazarlo donde no es necesario tanto material, consiguiendo así cuadros más rígidos torsionalmente (que es la rigidez que más nos importa para que no se contamine la pedalada), y a la vez más flexibles, absorbiendo mejor los impactos.

Pido disculpas por si no he sido capaz de explicarme bien o he simplificado demasiado, es muy complicado hacerlo sin introducir tecnicismos.

 

Si la explicacion esta en que cada uno se compre lo.que quiere y punto.
El carbono tiene sus cosas buenas al igual que el aluminio y los dos tienen sus cosas malas asique que los gustos y o precios decidan!!

 

Si, si y si. Muy inferior, guste más, o guste menos. Que hayan mejorado las resinas, no quiere decir que ya sean inmunes a los UV por completo, cosa que si alcanza sin problemas un cuadro de aluminio. Y que sea muy resistente, no quiere decir que los cuadros que te venden (subyugados a la tiranía del peso) lo sean. Por no hablar de que la obsolescencia programada marca su ley y ninguna marca te va a vender un cuadro con la intención de que te dure una década (aunque ahí ya podríamos meter otros materiales también).

La prueba evidente: todos los dias verás en el monte bicis de aluminio con más de diez años a sus espaldas. Te reto a que cuentes los que encuentras de carbono con más de cinco. Y compara.

¿Que cada material tiene sus pros y sus contras? Pues claro. ¿He dicho yo lo contrario? De hecho, yo no me compraría un cuadro de aluminio pero si me plantearía uno de carbono por que PARA MI, encaja mejor. Mi respuesta venía a colación de que se estaba afirmando que el carbono era más duradero y resistente que el aluminio, y eso es una falacia, por no llamarlo chiste.

 

Si tienes dinero para comprar una bici cada año. Una carbono. Si quieres un bici buena para toda la vida y cambiarla cuando quieras aluminio

 

Al final esto sera un debate de los q tienen carbono con los que tienen aluminio.

 

Sin ser un defensor o detractor del carbono, me parece que es un pelín exagerado lo que cambiar de bici cada año. El año pasado compré una Epic de carbono, de tercera mano (el cuarto dueño he sido yo), comprada en 2008, y el cuadro está impoluto. Igual he tenido suerte y es una excepción, pero me extrañaría que las marcas den garantías en los cuadros de por vida (o al menos de 5 años) si la durabilidad de un cuadro fuese de un año.

Por vuestros comentarios me da la impresión de que esto del carbono vs aluminio es algo parecido a la guerra 29 vs 26, la verdad es que no tenía ni idea del pique. Prefiero mantenerme al margen, que cada uno haga lo que quiera, el caso es montar en bici.

 

Si la usas mucho, tarde o temprano caerás, y ya sabemos de su fragilidad.
Además de lo indiscutible q es que pierde sus cualidades con el tiempo,lo dicen las propias marcas.

 

Excelente explicación, pero necesito una concreción... si la rigidez torsional es la que evita que un tubo se retuerza cuando es fijado de un extremo y girado (entiendo que sobre su eje) desde el otro... ¿qué tubo de la bici sufre ese tipo de fuerzas aparte del eje del pedalier?. Yo creo que salvo ese, la inmensa mayoría de tubos que lleva una bicicleta lo que sufren no son torsiones según tu definición, sino flexiones... cuando uno pedalea fuerte, tiende a flexionar el cuadro lateralmente con fuerzas casi perpendiculares al plano de este ejercidas sobre la caja del eje del pedalier y no a torsionarlo sobre su inexistente eje. Cuando la horquilla trasmite una fuerza a la pipa de direccio, esta puede ser hacia delante o hacia atrás... jamas giratoria, la rueda trasera trasmite al cuadro fuerzas laterales o verticales, no circulares y de forma coaxial con tubo alguno... creo que se me entiende. La única fuerza de torsión que sucede en una bicicleta es la del pedaleo y es sufrida exclusivamente por el eje del pedalier y el cuerpo del buje. Todas las demás me suena a que van a ser flexiones y no torsiones.

Cuando tenga claro eso, quizá mi vision del carbono cambie... mientras tanto me fiare mas del aluminio.

Hasta luego.

 

Esa prueba esta viciada por un defecto obvio... hace diez años el carbono era muchísimo mas caro e inaccesible que ahora y ahora lo es mas que dentro de otros cinco años... es normal que hoy se vean muchas mas de aluminio "viejas" que de carbono con idéntica antigüedad... como que hace 6 años tenían carbono los "Pros" y poco mas. La prueba tendrá validez dentro de otros diez años, cuando carbonos y aluminios sean igual de accesibles y ambos lleven suficiente tiempo siéndolo.
Si hubiésemos hecho esa misma prueba hace 15 años con el titanio y el acero, habría salido que el titanio era una basura y que no duraba ni un telediario, porque no lo veias mas que en las revistas.

Y ojo, que defiendo el aluminio o el titanio antes que el carbono, pero no sirven los argumentos traídos de los pelos.

Hasta luego.

 

La torsión se produce fundamentalmente en la diagonal inferior del cuadro. Ese tubo está "fijado" en el tubo de la dirección, y en su otro extremo se somete a una fuerza excéntrica del copón

http://issuu.com/jorgemosquete/docs/r2010_ingbici (mira el capítulo de la estructura de la bicicleta, no sé si vendrá algo al respecto, pero parece bastante completo)

 

Lo entiendo sin ver el enlace, tengo cierta capacidad de abstracion, pero si bien he de reconocer que efectivamente la fuerza del pedaleo se trasmite a ese tubo diagonal con cierta componente torsional, no dejo de sostener que no es una torsión pura (axial) sino mas lateral... excéntrica como tu bien dices y tiene también bastante de flexion, por lo que las virtudes anti torsionales del carbono serán útiles, pero también vamos a necesitar rigidez frente a la flexion porque un cuadro tiene que soportar además muchas otras fuerzas no torsionales y bastante grandes, ademas... y en esa otra rigidez no has dicho que destaque el carbono.

Hasta luego.

PD: He ojeado someramente el enlace que has puesto y me parece de un interés superlativo. Muchas gracias... lo leere con el detenimiento que merece cuando pueda, aunque me consta que habrá partes que superen con mucho mi comprensión.

 

En efecto, no es torsión pura, sería flexotorsión (pero con la torsión como esfuerzo predominante)

Ojo porque no he dicho que el carbono tenga propiedades anti-torsionales. Simplemente he dicho que el proceso de fabricación permite a los ingenieros optimizar el diseño y variar mucho los espesores, dando mucha más rigidez donde conviene tenerla (que es en todo lo que afecta al pedaleo y al control de la dirección).

Pero ese mismo diseño con plena libertad en la elección de espesores se aprovecha para adelgazar otras zonas, haciendo cuadros menos rígidos frente a la flexión, es decir, más deformables (al menos en los cuadros más modernos, no sé cómo se comportarían los primeros cuadros de carbono). Esa flexibilidad, deliberadamente introducida, hace que el cuadro, sin llegar a ser ni mucho menos lo mismo que una bici de doble suspensión, resulte algo más cómodo que otro más rígido ... ojo, digo "que otro más rígido", no hablo de materiales, podría referirme a otro cuadro de carbono con un diseño rígido.

La fibra de carbono no digo que sea mejor ni peor que el aluminio (que podría serlo, pero no es el debate), simplemente digo que pesa menos porque tiene menor densidad. Para que una pieza sea más flexible tiene que estar diseñada para ello, no es una propiedad intrínseca del material

 

Para empezar te adelanto que esta discusión me esta gustando y como me esta gustando, la continuo... jjjjjj

Hombre... yo pienso que si hay materiales mas flexibles que otros al margen de la rigidez que le otorguemos a la pieza a través de la forma, volumen y cantidad de masa... no creo que el acero, por ejemplo, sea igual de flexible que el aluminio... me pongas una lamina de idéntico grosor o de identica masa teniendo por lo demás idéntica forma, no me imagino que la de aluminio no vaya a ceder a la flexion mucho antes que la de acero. Me consta que el acero el mas elástico, pero también creo que el aluminio es mas flexible.

Con lo anterior si estoy de acuerdo... y esa es la "magia" de la fibra de carbono; que es facilísimo darle formas y variar grosores a capricho. Básicamente es ir pegando capas de tela empapadas en pegamento unas sobre otras encima de un molde... casi una tarea de manualidades pero en bien hecho, claro.

Hasta luego.

 

Muy interesantes las últimas intervenciones. Seguid así.

 

Sí, sí, perdona que no haya especificado, seguía con la comparación aluminio-carbono, en la que en algunos casos podemos tener módulos de elasticidad similares. No me refería al resto de materiales.

Evidentemente, si el cuadro lo hacemos de goma, a igualdad de espesores, eso sería divertidísimo ....y si se hace de acero, con los mismos espesores de carbono, no lo deforma ni el tato (ni tampoco lo levantaríamos del suelo con una mano)

Y también es cierto, a igualdad de espesor una pieza de acero será mucho menos flexible (mayor módulo de elasticidad, del orden del triple que el del aluminio)

Eso sí, que una pieza ceda o no frente a la flexión ya no depende del módulo de elasticidad, sino de otros parámetros (que serían objeto de otro debate), pero tienes razón y el aluminio cedería antes que el acero.

Conclusión: el que quiera seguridad y durabilidad que se monte un cuadro de acero. Además, cualquier problema estructural que aparezca lo puede arreglar en un taller de barrio, nada de enviar el cuadro a Wisconsin para que lo reparen

 

Perdonado... jajajajajaja
Ya me imagine que era una confusión u omisión, porque tu afirmación tiraba todos los palos del chiringuito de mi cabeza... que alguno torcido hay, pero tampoco esta para caerse tan pronto.

Tu ultimo párrafo resume muy bien el por que de que yo desee tanto tener algún dia una buena bici de titanio... para tener un poquito de lo mejor de todos esos mundos, salvo de lo de la facilidad de soldado... que eso con el titanio por lo que tengo entendido es otra historia.
En todo caso, hilos como este en que se discute de materiales con frialdad y se aportan datos (como el de tu enlace y muchos otros) objetivos sin entrar en discusiones viscerales y apasionadas, es lo que muchas veces hace falta... los comerciales, vendedores, anunciantes, etc, van a decirnos siempre lo que les interesa para vender lo que quieren vender (copon... que mi novia es vendedora y se de que va el tema) ocultándonos lo que no quieren que sepamos.
Leamos mas, documentemonos mas, seamos mas críticos y menos comodones y sabremos mejor cuanto de todo eso que nos venden es verdad y hasta donde llega la mentira y/u ocultación.

Gracias por el intercambio...

Hasta luego.

 

Una rígida de aluminio es ideal para acabar con una buena hernia en tu vejez.

 

Ni tengo carbono, ni tengo aluminio. Y tengo una rígida y una doble...

 

He hecho el camino del norte con una rigida de carbono con 10 kilos de alforjas, siguiendo todas las flechas amarillas, con lo que eso conlleva. Bajando a saco. Rompí cuatro veces las alforjas, la bici ahora la tiene un amigo y ahí sigue. Muchas veces opinamos de cosas que no hemos probado. El único cuadro que he roto ha sido de aluminio, ¿ es culpa del aluminio?, no, fue por el mal uso que hice de él. Las bicis se rompen porque van por el monte, que para eso son, no es porque sean ni de aluminio ni de carbono. Yo me quedo con el carbono, a mí me gusta más.