Cuando hablamos de la fibra de carbono (FDC), hacemos referencia a un tipo de material a través del cual es posible fabricar el cuadro de las bicicletas, del mismo modo que el acero y el aluminio.

No obstante, no se suele conocer mucho acerca de sus ventajas, por lo que las personas generalmente tienen una idea bastante vaga sobre lo que es.

Es precisamente por eso que a continuación, estaremos hablando sobre todo aquello que deberías conocer acerca de este material, de manera que, tengas la posibilidad de valorar si es conveniente que apuestes por alguna bicicleta fabricada con fibra de carbono.

¿En qué consiste la fibra de carbono y de qué forma es fabricada?

La fibra de carbono se caracteriza por tratarse de un material compuesto e inorgánico, perteneciente al género polimérico; razón por la cual, del mismo modo que ocurre con el plástico, tiene que pasar a través de un procesamiento específico a fin de poder obtener el producto final.

Cabe mencionar en este sentido, que el elemento constituyente de esa fase o matriz consiste en el poliacrilonitrilo (PAN), el mismo que se mezcla con diversos compuestos incluyendo el vinil acetato y el metacrilato, etc.

Ahora bien, al momento de crear los hilos de carbón que caracterizan a la fibra de carbono, es utilizada la técnica del “hilado húmedo”; la cual permite estirar el PAN hasta que quede paralelo al eje de la fibra y después se oxida al agregar oxígeno, consiguiendo así una estructura hexagonal.

Así, a través de este proceso la FDC logra obtener su distintivo color negro.

Por lo general, los filamentos de carbón tienen entre 5-12 micras de diámetro, por  lo que resultan más delgados en comparación con el cabello humano.

Con el propósito de proporcionar propiedades únicas a la FDC, es preciso combinarla junto a un polímero termoestable, el cual normalmente consiste en una resina epoxi, vinilo o poliéster.

A causa de la estructura amorfa que posee la fibra de carbono, cuenta con una configuración irregular y además, sus láminas destacan por proporcionar un alto nivel de resistencia.

Así, la combinación con la resina mediante superposición, ofrece la posibilidad de conseguir propiedades mecánicas distintas a la vez que crea un manto anticorrosivo, indeformable, consistente y firme, con forma de “X”, el cual es capaz de soportar la compresión.

El producto final consiste en un tipo de tela negra que posee un distintivo diseño, que aparte de ser sumamente ligera también es moldeable, la cual ha conseguido revolucionar totalmente la fabricación de piezas y partes dentro de diversas industrias.

Dentro de dichos sectores uno de los más destacados, aparte del automovilístico, se trata precisamente del que se dedica a las bicicletas; por lo que en la actualidad este tipo de medios de transporte poseen tanto con marcos como con accesorios fabricados con fibra de carbono.

¿Qué ventajas ofrece la FDC para las bicicletas?

Después de conocer que es la fibra de carbono, a continuación te contamos un poco acerca de las ventajas que puede proporcionar para tu bicicleta:

Rigidez

Gracias tanto a su configuración como a las resinas termoestables usadas durante su fabricación, la FDC cuenta con una mayor rigidez de la que ofrecen los materiales clásicos (acero y aluminio).

Motivo por el cual, con los años, es mayor la cantidad de fabricantes de bicicletas que deciden crear marcos usando este compuesto al fabricar modelos destinados a modalidades con una mayor exigencia.

La resistencia de la FDC le permite, al mismo tiempo, tener una reducida densidad, considerablemente menor a la que posee el acero.

Igualmente, mientras el acero tiene una resistencia de tracción de aproximadamente 600 MPa, la fibra de carbono posee más de 3600 MPa.

Además, dicha resistencia de tracción continua siendo optimizada al ir añadiendo innovaciones mediante nanotecnología.

Tomando en cuenta entonces tanto la enorme resistencia como las prestaciones de este material, tienes la posibilidad de entender mejor lo que ha supuesto el uso de la fibra de carbono en la fabricación de bicicletas.

Peso

La ligereza de este material se encuentra entre sus principales puntos fuertes, y está entre los principales motivos de su creación.

Así, el constante desarrollo de la fibra de carbono se trata de una parte esencial dentro de numerosas industrias que conocen y aprovechan sus ventajas.

Debido a que la FDC es capaz de tener una densidad hasta 4,5 veces menor que la del acero, las diversas piezas fabricadas con este material tienen un peso considerablemente más reducido.

Para que lo entiendas mejor, podríamos decir que mientras una viga de fibra de carbono de 1mt pesará 2 kg, la misma viga fabricada con acero tendrá un peso mínimo de 12 kg.

Por lo que en múltiples ocasiones, esa ligereza supone grandes ventajas para diversos diseños, sobre todo en el caso de las bicicletas.

Y es que ese peso reducido, al igual que la elasticidad y gran resistencia de la FDC, permiten que los marcos tengan cualidades aerodinámicas cuyas prestaciones sean bastante altas.

En este caso, un ejemplo evidente se puede apreciar en la F1, dado que los monocascos son capaces de soportar condiciones extremas de viraje y de aceleración, e incluso posibles colisiones.

La relación entre peso y fuerza que posee la FDC destaca por ser la piedra angular que ha permitido que este material consiga la popularidad y reconocimiento que posee actualmente.

En el ámbito del ciclismo, la náutica, el automovilismo e incluso la aviación, permite conseguir tanto mejores diseños y prestaciones, como un cualitativo salto capaz de proporcionar más alternativas de fabricación.

Diseño y estética

A causa de las posibilidades y cualidades con las que cuenta la FDC, la industria de las bicicletas consiguió dar un extraordinario salto en cuanto a su calidad, ofreciendo diseños increíbles y más atractivos, los cuales poseen prestaciones que en el pasado parecían imposibles.

Un dato curioso acerca de la FDC y la fabricación de marcos para bicicletas, consiste en que hay variantes de este material que suelen ser utilizadas por los fabricantes.

Es posible que la fibra se presente en placas, de forma cruda y/o corta a la hora de realizar las diversas partes que conforman una bicicleta. Normalmente, las placas son utilizadas para cuadros, pero la fibra corta suele usarse tanto en los manubrios como en los pedales, etc.

Además, cabe decir que la mayor parte de piezas fabricadas con FDC exigen un elevado nivel de personalización, dado que al requerir un intenso trabajo para poder ser moldeadas, resulta muy reducida la automatización usada dentro del proceso.

En realidad, el único aspecto computarizado se trata del corte del manto, o placa de FDC de la cual suelen sacarse las diversas formas.

Por lo que en consecuencia, el proceso de desmoldar, limpieza y pintado exige un alto nivel de atención a fin de lograr que todo concuerde con las especificaciones tanto de integridad, como de seguridad que distinguen a la fibra de carbono.

De manera que los trabajadores especializados tienen que cerciorarse de que las piezas no poseen ninguna imperfección, la cual pudiera generar un mal funcionamiento.

Esta es la razón por la cual, por ejemplo, las bicicletas de FDC suelen ser más costosas que las de aluminio.

Absorción de impacto

Como material compuesto, la FDC es fabricada con el fin de ofrecer resistencia, elasticidad, rigidez y durabilidad.

Al pensar en algo que cuente con dichas cualidades y al mismo tiempo supere en gran medida a los materiales tradicionales (acero y/o aluminio), no tendrían que haber motivos por los cuales su implementación resulte tan limitada.

No obstante, una duda común entre los ciclistas en torno a la FDC suele ser justamente tanto su durabilidad y nivel de fatiga como las cualidades de absorción frente a los impactos. En este sentido, se puede decir que al comienzo, cuando la fibra de carbono se combinaba con aluminio, pese a ofrecer bicicletas más ligeras, el resultado final no solía ser resistente o confiable.

En realidad, las bicicletas solían ser bastante sensibles frente a la exposición UV y también ante la corrosión galvánica.

Por suerte, con el paso del tiempo y los avances tecnológicos, ha sido posible conseguir avances increíbles en cuanto a la ingeniería de materiales.

Así, actualmente los cuadros fabricados con FDC son capaces de tener varios años de vida útil para estar en condiciones apropiadas.

Y es que al tener una fabricación adecuada, la fibra de carbono no se fatiga, algo que suele ocurrir con el aluminio y el acero, por lo que ofrece una mayor durabilidad.

Aplicación de la fibra de carbono en las bicicletas

Los marcos de FDC suelen ser usados en cualquier clase de bicicleta, sobre todo en las que exigen altas prestaciones debido al nivel de exigencia, por ejemplo, en modalidades como cross-country, mountain bike, road, enduro, cyclocross, etc.

Por su fama, la accesibilidad a la FDC ha conseguido hacerse más evidente con los años; sin embargo, continúan perteneciendo a una gama de mayor exclusividad, lo cual se debe especialmente a su performance.

No obstante, para numerosos ciclistas las bicicletas de acero y aluminio continúan presentándose como la mejor alternativa debido a sus precios, condiciones optimizadas de manejo y resistencia ante los impactos. Razón por la cual la fibra de carbono no ha logrado ganarse un puesto definitivo entre los aficionados que son menos competitivos.