blog

Aug 23, 2023

Fibra de carbono

A vida secreta da fibra de carbono - o material mais onipresente do ciclismo. Desde o carbono

A vida secreta da fibra de carbono - o material mais onipresente do ciclismo.

Desde que a fibra de carbono basicamente assumiu o mundo do ciclismo de desempenho há quase duas décadas, a indústria de bicicletas continuou a produzir designs cada vez mais leves, rígidos e impressionantes que eram impossíveis de fazer em metal.

Mas os produtos de fibra de carbono também podem ser mais obscuros e misteriosos do que suas contrapartes de metal. Aqui estão 11 fatos que você talvez não saiba sobre o material.

Junte-se ao Bicycling All Access para obter informações mais detalhadas sobre equipamentos

Parece que sim. É verdade, a maioria dos produtos de fibra de carbono da indústria do ciclismo vem da China, Taiwan e, cada vez mais, do Vietnã e da Indonésia. Mas alguns quadros e peças de fibra de carbono também são fabricados em fábricas de bicicletas dos EUA (Allied, Guerrilla Gravity, Zipp, Enve e Argonaut, por exemplo), Portugal, Tunísia (Look) e Itália (Sarto, Basso, Colnago's C68).

Apesar de sua reputação como material aeroespacial, a fibra de carbono é tão fácil de trabalhar em pequena escala quanto os tubos de metal. Lojas americanas menores e até mesmo construtores individuais podem trabalhar com carbono, e não apenas os tubos acabados disponíveis em empresas como a italiana Dedacciai ou a Rock West em Utah. Construtores como Craig Calfee, Nick Crumpton e Matt Appleman, todos exibidos no North American Handmade Bike Show, criam seus próprios quadros de folha de carbono da mesma maneira que grandes construtores como a Giant.

[As diferenças entre os materiais do quadro da bicicleta - explicadas]

A própria fibra de carbono é normalmente feita de um material chamado fibra de poliacrilonitrila (PAN). Um precursor menos comum é chamado pitch. A fibra PAN é cozida a temperaturas extremamente altas, o que queima todo o material não-carbono e deixa uma série de fibras longas e muito finas. Quanto mais processamento, mais a rigidez aumenta.

É um processo industrial sofisticado e apenas algumas empresas em todo o mundo têm a capacidade de produzir fibra de carbono bruta. A partir de 2010, de acordo com um relatório do Departamento de Energia dos EUA, mais de 90% do suprimento mundial de fibra de carbono vem de apenas seis empresas: Toray, Teijin (Toho Tenax), Mitsubishi Chemical Corporation, Zoltek, Hexcel e Cytec. Toray, Teijin e Mitsubishi respondem por quase dois terços da produção global de fibra de carbono. Zoltek, Hexcel e Cytec estão sediadas nos EUA e produzem pouco menos de um terço da fibra de carbono do mundo.

A fibra de carbono vem em várias formas: fio bruto ou fibra de folha (ambas fibras contínuas) e fibra de reboque curto que pode vir como folhas ou pedaços de fibra cortada de comprimento muito curto. A fibra picada é usada em produtos como corpos de pedal. O estilo de folha é mais comum em quadros de bicicleta e é o que parece: folhas contínuas de fibra de carbono (chamadas de lonas), que se parecem com pedaços de tecido e geralmente têm a mesma largura, sendo enroladas em carretéis gigantes. O fio cru é muito menos comum na indústria de bicicletas; apenas um punhado de fabricantes de bicicletas como a Giant e a Time têm capacidade técnica para trabalhar com fios brutos.

Dizemos "fibra de carbono", mas o que realmente queremos dizer é "composto de fibra de carbono" - não é o único material em seu quadro. Isso ocorre porque as incríveis propriedades de rigidez da fibra de carbono têm um preço: por si só, é bastante frágil e propensa a rachaduras e rachaduras. Para preservar suas habilidades, ele é suspenso em um material semelhante a cola chamado resina epóxi antes de ser moldado, formando um material composto. A maior parte da fibra de carbono usada na indústria de bicicletas vem dessa forma, chamada de "pré-preg".

A resina realiza duas tarefas. Primeiro, ele mantém o carbono unido - tanto as fibras individuais dentro de uma camada quanto, uma vez curadas, a orientação de duas camadas entre si. Em segundo lugar, a resina adiciona resistência e durabilidade cruciais. É ligeiramente plástico, deformando-se com o impacto para ajudar a absorver golpes afiados como um choque ou um golpe de pedra, sem criar uma divisão crucial entre as fibras.

Toda empresa de bicicletas salga generosamente sua literatura sobre design de quadros com palavras-chave como alto módulo ou mesmo "ultra alto módulo". Mas esses termos não são da indústria de bicicletas. A fibra de carbono é classificada por sua rigidez, classificada em termos de módulo de tração ou quanto um material se deformará sob carga. Para fibra de carbono, essas classificações e a faixa de rigidez que cada uma cobre são definidas pela Associação Japonesa de Fabricantes de Fibra de Carbono (JCMA).