Las principales sensaciones al montar dependen directamente de la calidad y la geometría de un cuadro. Un cuadro de carbono de baja calidad tenderá a flexionarse mucho más que uno de alta calidad; y te aseguro que cuando estás descendiendo a máxima velocidad en una curva, definitivamente puedes notar la diferencia entre ambos.
A continuación, veremos qué caracteriza al cuadro más que cualquier otra cosa: el material del que está construido. La fibra de carbono, el aluminio, el acero y el titanio (o una combinación de ellos) son los más comunes. El material utilizado ofrece una gama de características diferentes que pueden alterar el costo, la comodidad, el peso, la rigidez, la resistencia y la durabilidad de cada cuadro. Sin embargo, a menudo no es solo el material elegido, sino también cómo se utiliza.
Antes de entrar en los detalles de cada material, es bueno identificar los principales factores a considerar al elegir.
Peso
Tu bicicleta debe ser lo suficientemente fuerte como para llevarte a ti y cualquier peso adicional que planees llevar (bolsa lateral, varios equipos, etc.). Cada material tiene diferentes características, pero siempre hay un compromiso entre peso y resistencia. De hecho, los materiales más fuertes también son los más pesados. Un poco como el dicho de tener el pastel y comérselo también, tienes que aceptar un compromiso. Otro aspecto a considerar es cuán importante es tener una bicicleta ligera. Si buscas el máximo rendimiento, tendrás que tener esto en cuenta.
Propósito
Si estás considerando competir, una bicicleta ligera pero rígida es ideal. Por el contrario, si planeas largos recorridos o aventuras fuera de carretera que requieren la capacidad de llevar equipo, entonces la robustez es una de tus prioridades. Las bicicletas están diseñadas con diferentes características relacionadas con el tipo de uso para el que están destinadas; y para lograr ciertas características, se debe utilizar un material específico.
Resistencia
Todos los materiales se desgastan con el tiempo, pero algunos más rápido que otros. El acero, por ejemplo, si no se cuida, se oxida más rápido que el aluminio. Los cuadros de fibra de carbono y titanio, por otro lado, tienen una durabilidad óptima a lo largo del tiempo. Sin embargo, materiales como el carbono son menos resistentes a los impactos que el acero y el aluminio.
Presupuesto
Ciertamente, el factor más influyente en la elección de una bicicleta, y en consecuencia sus materiales. En términos generales, de más caro a menos caro encontramos el titanio, el carbono, el aluminio y el acero. Como siempre, sin embargo, se debe considerar el compromiso entre costo y uso.
Carbono
La fibra de carbono es, sin duda, un material excepcional para construir cuadros de bicicleta. La rigidez, ligereza, maleabilidad y alta resistencia al estrés nos hacen vivir actualmente en la llamada era del carbono. Mientras que algunos materiales son difíciles de trabajar, el carbono es fácilmente moldeable y se adapta mejor a las necesidades del diseñador. La capacidad de personalizar formas y la forma en que se utiliza el material hacen que los cuadros sean aerodinámicos, ligeros, rígidos pero también cómodos.
El carbono fue introducido por los fabricantes a principios de los años 90 después de ser probado en bicicletas de ciclistas profesionales a finales de los 80. El material fue elegido por su ligereza en comparación con los cuadros de acero y así se convirtió en la primera opción. Inicialmente, su alto costo, la calidad justa del carbono utilizado y los métodos de fabricación impidieron su rápida distribución masiva. Hoy en día, la fibra de carbono puede incorporarse en casi todos los componentes de una bicicleta.
Cuando se habla de bicicletas de carbono, es importante entender que el producto final está compuesto por dos elementos: las fibras de carbono y la resina que actúa como pegamento y mantiene las fibras juntas. El grosor de una sola fibra puede variar ampliamente, pero siempre es mucho más delgado que un cabello. Estos filamentos de carbono individuales se agrupan en un "carrete", que se teje en láminas que se asemejan a una tela. La resina es a menudo la parte más débil y rígida, por lo que el objetivo es asegurarse de que los filamentos estén lo más cerca posible entre sí. El carbono utilizado en bicicletas es a menudo unidireccional, y por lo tanto, el ángulo en el que se coloca es extremadamente importante. Colocar en un ángulo específico, de hecho, crea resistencia y rigidez en la dirección necesaria. Por ejemplo, si la fuerza aplicada en el cuadro es opuesta a la dirección de la disposición de las fibras, son fuertes y resistentes; mientras que si las fibras están dispuestas en un ángulo para el cual no pueden oponerse a la fuerza aplicada, el cuadro se flexionará. Otras partes del cuadro o simplemente cuadros de carbono más baratos pueden usar fibras de carbono tejidas que tienen más o menos las mismas características en todas las direcciones en las que se colocan.
Más allá de todas estas tecnicidades, es importante saber que el tipo de fibra cambia el producto final. Las fibras pueden ser fuertes o rígidas o ambas. Así que cuando los ingenieros tienen que diseñar un cuadro, deben usar fibras más fuertes en áreas donde la bicicleta requiere más resistencia, como en el tubo de dirección. En esa posición, las fibras necesitan absorber fuerzas para evitar fracturas. Otras áreas del cuadro necesitan ser más rígidas, como la caja del pedalier. En ese punto, los cuadros de alta gama seguramente usarán fibras más rígidas en comparación con los cuadros de nivel inferior.
Los fabricantes afirman que sus cuadros de alta gama tienen aproximadamente incluso 400 láminas de carbono. Modificar el rendimiento de la bicicleta implicará los complejos procesos de elegir la fibra de carbono adecuada, reforzada con la mejor resina, dispuesta con la mejor técnica y dirigida de la mejor manera. Sin embargo, nunca es solo uno de estos factores lo que determina la calidad de un cuadro, sino que deben analizarse juntos.
Si tienes la intención de recorrer varios kilómetros en el sillín de tu bicicleta y eres una persona competitiva que quiere acercarse a las competiciones, entonces no puedes renunciar a una bicicleta de carbono. Como ya se mencionó, los cuadros son más ligeros y aerodinámicos que los cuadros de otros materiales. Esto te permitirá enfrentar incluso largas subidas sin llevar un peso excesivo innecesario. ¡Solo lo esencial!
Los cuadros de carbono, a pesar de su ligereza, también son muy fuertes y rígidos. La rigidez te permitirá, por lo tanto, transformar mejor la potencia expresada en los pedales. Finalmente, el carbono también asegura una buena comodidad al montar porque logra absorber bien las vibraciones.
Claramente, la calidad del cuadro varía dependiendo de la calidad del carbono y el tipo de procesamiento. Un cuadro de carbono de alta calidad garantizará todos los beneficios de los que acabamos de hablar, mientras que un cuadro de baja calidad puede no ser tan eficiente en todos los aspectos.
La desventaja del carbono es que algunas áreas, si se someten a un fuerte estrés, causado por ejemplo por una caída, pueden romperse. Una vez que la integridad del carbono se ve comprometida, el cuadro puede volverse extremadamente frágil y peligroso de usar. En ese punto, necesita ser reemplazado o reparado.
Para resumir brevemente:
Pros: alta relación rigidez-peso, excelente resistencia a temperaturas y corrosión, durabilidad.
Contras: precio, una vez dañado (agrietado) la mayoría de las veces es irreparable, producción más elaborada y compleja.
Aluminio
Los cuadros de aluminio son quizás los más comunes en la industria moderna de bicicletas, también porque es un material ampliamente utilizado para componentes. No es un material muy "denso", por lo que puede usarse para estructuras ligeras, haciéndolo perfecto para bicicletas. Estos cuadros son relativamente baratos de producir, especialmente en comparación con los cuadros de carbono, para los cuales se tarda aproximadamente 14 veces más en producir.
Como ya hemos dicho para la fibra de carbono, el aluminio está disponible en muchas formas y siempre está ligado con una pequeña cantidad de otros metales y minerales añadidos. Independientemente de la elección de materiales, algunos descubrimientos recientes en el sector han permitido una mayor personalización del diseño del cuadro, con una mejora real en la calidad de conducción. No solo se pueden modificar las formas de los tubos, sino que también se puede equilibrar el grosor para obtener estructuras en algunas áreas más resistentes y en otras más ligeras, según las necesidades. Esencialmente, el centro del tubo se adelgaza para reducir el peso, mientras se mantiene más resistencia cerca de las soldaduras.
Los tubos de "calibre recto" no varían, de hecho, en grosor, asegurando una resistencia uniforme en todo el tubo (a expensas del peso). Los "simple", "doble" y "triple conificado" tienen diferentes grosores que permiten que el cuadro soporte, en los puntos donde el tubo es más grueso, una mayor resistencia; sin tener, por lo tanto, demasiado peso en el centro. El "simple conificado" tendrá un extremo más grueso que el resto del tubo, mientras que el "doble", intuitivamente, tendrá ambos extremos más gruesos que el centro. El "triple conificado", en cambio, tendrá dos niveles de grosor en ambos extremos. El "simple" se usa, por ejemplo, para el collar del tubo del asiento, el "doble" para el área del pedalier y para el tubo de dirección. Dado que la modulación del grosor requiere más tiempo en el procesamiento, los cuadros más baratos no usarán esta tecnología y, por lo tanto, serán de "calibre recto".
Los tubos de aluminio también pueden moldearse en un proceso llamado "hidroformado"; una forma de dar forma a los metales usando un molde y fluido. El tubo de aluminio se coloca en un molde de forma precisa, y un chorro de alta presión hace que el tubo de aluminio asuma la forma deseada. Esta técnica se utiliza comúnmente para optimizar la forma de los tubos para que ganen más rigidez, sin requerir material adicional para refuerzo.
Modificar el diseño de un cuadro puede ayudar a lograr una bicicleta ligera que sea fuerte y cómoda. El aluminio permite una baja densidad y, para el mismo grosor, no es tan fuerte como el acero, pero es más ligero y mucho más resistente a la corrosión.
En el lado negativo, el aluminio tiene una menor resistencia a lo largo del tiempo en comparación con el carbono. Si se estructura y mantiene adecuadamente, el aluminio también puede durar toda la vida.
Si estás buscando una bicicleta que dure para siempre, entonces el aluminio es definitivamente para ti. Como se dijo, es ligero pero muy fuerte como material. Las bicicletas para niños se construyen principalmente en aluminio, por razones de costo, pero también por razones de resistencia. Si eres un principiante y quieres adentrarte en el mundo del ciclismo, el aluminio es definitivamente el mejor material para comenzar. El equilibrio adecuado entre bajo precio y buen rendimiento.
Para resumir brevemente:
Pros: costo, más fácil de producir, alta relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión.
Contras: difícil de reparar, menor resistencia a lo largo del tiempo.
Acero
Hasta alrededor de 1980, el acero era la elección universal para cuadros de bicicleta. Posteriormente, primero el aluminio y luego el carbono tomaron el relevo. Hoy en día, el acero se utiliza solo para la producción de algunas bicicletas "clásicas personalizadas" de nicho.
Hay dos tipos diferentes de acero utilizados en la industria de bicicletas: el primero se llama "hi-ten", siendo mucho más elástico ("alta tensión" = altamente elástico) se utiliza a menudo para bicicletas más baratas. Tiene una relación muy baja de resistencia-peso, y por esta razón, las empresas de fabricación eligen este material cuando quieren producir piezas extremadamente económicas. Las bicicletas de acero de alta gama, por otro lado, se construyen con el llamado "chromoly" (también conocido como "CroMo" de cromo y molibdeno), una aleación de acero que ofrece una mayor resistencia en comparación con el "hi-ten" y que puede moldearse para tener tubos que se adelgazan o engrosan, al igual que con el aluminio.
El acero es económico, duradero y resistente, fácilmente reparable y moldeable. A diferencia del carbono y el aluminio, los daños en un cuadro de acero son fácilmente reparables y rara vez comprometen la seguridad del cuadro. Contrario a lo que uno podría esperar, dada su resistencia, el acero también permite absorber golpes gracias a sus propiedades elásticas. La desventaja es que es propenso a la oxidación (óxido), y en comparación con otros materiales es definitivamente más pesado.
Las bicicletas de "touring" y de montaña a menudo están hechas de acero gracias a su reconocida durabilidad a lo largo del tiempo. Este material también es ideal para llevar, además del peso del ciclista, también el peso de las bolsas laterales y accesorios utilizados por los excursionistas, sin comprometer el rendimiento de la bicicleta. El acero se encuentra en la mayoría de los casos en bicicletas de nivel de entrada, bicicletas para niños o bicicletas de ocio, donde el peso, en resumen, no es un factor tan importante.
Para resumir brevemente:
Pros: costo y facilidad de mantenimiento, durabilidad, resistencia
Contras: peso, propenso a la oxidación.
Titanio
El titanio comparte muchas de las propiedades del acero, pero es más ligero, más resistente a la oxidación y es indudablemente más duradero a lo largo del tiempo. La desventaja es que es mucho más caro de producir y requiere muchas más horas de trabajo. Producir un cuadro de bicicleta de titanio requiere habilidades específicas. Como también ocurre con el acero y el aluminio, el titanio utilizado en cuadros está en forma de una "aleación", a menudo compuesta por un porcentaje de aluminio y vanadio.
El titanio nunca se ha vuelto tan famoso como los materiales competidores, a pesar de que llegó a la escena al mismo tiempo que el aluminio y la fibra de carbono, ambos más baratos y más fáciles de trabajar. No obstante, el titanio tiene una mejor relación en términos de rigidez y peso, lo que lo lleva a tener una resistencia a los golpes similar al carbono y es prácticamente indestructible. Casi todos los fabricantes de cuadros de titanio ofrecen una garantía de por vida sobre defectos de fabricación.
Para resumir brevemente:
Pros: resistencia, durabilidad, resistencia a la oxidación, calidad de conducción, peso.
Contras: altos costos, dificultad en la producción.
