¿Cuáles son los pros y los contras entre un cuadro de aluminio y carbono?

Busco una bicicleta de montaña y la he reducido al Cannondale F29 (según las revisiones, además me gusta el aspecto de la bicicleta).

Mi pregunta es, ¿debería ir por la bicicleta de carbono o la bicicleta de aleación? Mido 6'4 "y peso alrededor de 125 kg; sé que el carbono es muy fuerte, pero he oído que cuando se va, simplemente se rompe (en lugar de aleación que se dobla).

¿Crees que esta es una preocupación válida?

¿Cuáles son los pros y los contras de cada uno?

He estado investigando mucho esto y preguntando en las tiendas de bicicletas locales, ya que estoy buscando comprar una bicicleta de carretera moderna. En términos de falla, tanto el aluminio como el carbono son bastante frágiles, en comparación con el acero, y por lo que he escuchado (todos no corroborados), ambos son tan propensos a fallas como hoy en día. El acero también puede fallar, recuerda! ¡Me interesaría un artículo bien investigado sobre las tasas de falla de diferentes materiales de marcos! Bien cuidado, ambos tipos pueden durar mucho tiempo también.

Una tienda de bicicletas me dijo que las grietas de fibra de carbono pueden repararse en cierto grado, aparentemente inyectando resina en las grietas y luego volviéndolas a unir, el aluminio, aparentemente, puede ser más difícil de volver a soldar. Sin embargo, ¡estaba tratando de venderme una bicicleta de fibra de carbono!

En teoría, la fibra de carbono se puede construir de modo que el cuadro tenga diferentes propiedades: rígido donde necesita ser rígido y más flexible donde se requiera. Puede dar un paseo más suave que el aluminio.

Sin embargo, cuando se trata de eso, ¡sospecho que puedes obtener marcos mal hechos de cualquier material! ¿Puedes probar montar ambos modelos y ver cuál prefieres?

Editar: Aquí hay un video de dos cuadros en prueba de esfuerzo. No es el más científico de la historia, pero este cuadro de carbono particular requiere más publicación que ese cuadro de aluminio en particular. ¡Haz de eso lo que quieras! http://www.pinkbike.com/video/243228/

El carbono se considera caro y ligero, mientras que el aluminio es más pesado y más barato. Ambos son, a todos los efectos prácticos, más que lo suficientemente robustos para el trabajo. En el punto de precio que está viendo (para una cola dura), Carbon es un no más inteligente y superior en todos los sentidos.

Si le preocupa el modo de falla, es probable que ambos fallen catastróficamente como el otro, aunque por diferentes razones. El aluminio se fatigará y el agrietamiento por tensión fallará, mientras que el carbono tiende a fallar debido al daño por impacto.

No te preocupes por la falla del cuadro, sucede, pero para ser honesto, he visto a muchos tipos con vendas, yesos y hospitales con bicicletas totalmente manejables, y nunca he conocido personalmente a alguien que se lesionó gravemente rompiendo un marco.

Tengo dos bicicletas de montaña casi idénticas además del cuadro. Un aluminio (Orbea) con horquilla de fuente de carbono Niner. Y el otro un Niner de carbono con horquilla delantera de carbono Niner. Estaba buscando un cuadro de carbono Niner y encontré una bicicleta completa en tal oferta que la compré. Ambos son de una sola velocidad y sin cámara. Todo el carbono tiene 2.1 neumáticos en comparación con 2.25 en el aluminio.

El carbono simplemente se desplaza y funciona mejor

• Paseo más suave
• Acción de pedal más eficiente
• Más ligero: es más fácil saltar en la parte delantera y trasera
• Tome las protuberancias mejor La
  misma sección de raíces / rocas Me rebotan menos en el carbono y tiene los neumáticos más pequeños

Costo

• Ventaja de aluminio

Paseo

• Ventaja de carbono.
  Tiene más flexión y arriba y abajo.

Eficiencia del pedal

• Ventaja de carbono.
  Tiene menos flexión de lado a lado. El carbono puede tener un patrón de flexión asimétrico.

Longevidad

• Ventaja de carbono.
  Fatiga de aluminio. El carbono no se fatiga. Conduces una bicicleta de aluminio el tiempo suficiente y fallará.

Fallo catastrófico

• ????
  Aquí es donde creo que se le da al aluminio lo que considero una falsa ventaja. Si aplasta una lata de aluminio, ¿qué pasa si no se rompe? Falló. Si hace hincapié en el aluminio más allá del límite de elasticidad, es posible que no se rompa pero falla en lo que yo llamo una manera catastrófica en relación con el piloto. Haga hincapié en el aluminio más allá del límite de elasticidad y se deformará significativamente y estará bajando. El neumático delantero toca el cuadro y usted está bajando. Se debe reemplazar el cuadro / horquilla. Desde la perspectiva del piloto, es un fracaso catastrófico. Por definición estricta, un científico de materiales diría que no, que no es una falla catastrófica, ya que el aluminio se deforma plásticamente, no fue una falla frágil. Para ser justos, juzgue el aluminio versus el carbono en el punto de rendimiento. Y debe medir esa bicicleta en bicicleta, pero en su mayor parte la bicicleta de carbono tendrá un mayor rendimiento.

Timbre

• Ventaja aluminio.
  Si llevas un martillo a una bicicleta, primero podrías matar un carbono. No lleves un martillo a tu bicicleta.

Cuando salieron las horquillas de carbono hubo mucho miedo, no son tan fuertes. Una horquilla requiere mucho estrés y hoy se ven muchas horquillas de carbono.

Aluminio vs. Bicicletas de carbono

He visto videos de un marco de aluminio que se rompe en la soldadura donde el eje vertical delantero (donde está montada la horquilla) corta las dos barras horizontales / transversales. Aunque estas personas estaban haciendo muchos saltos grandes en sus bicicletas de montaña.

Creo que tendrá problemas con el ajuste en cualquier caso. Aquí entran en juego varios factores. Calidad del material (mezclas, purezas, impurezas, etc.), cómo se formó el material (fundido a presión, vertido, sinterización de metal con láser, etc.), la calidad de las soldaduras o pegamentos que lo mantienen unido (supongo que usan alguna forma de encolado para fibra de carbono), espesor del material, diseño de construcción y algunos otros factores.

El mayor beneficio que obtiene de cualquier material sobre el acero es el bajo peso, siendo la fibra de carbono la más ligera. El siguiente beneficio es la corrosión / oxidación. El aluminio no se oxida. Pero puede ser corroído. La fibra de carbono no es un metal, por lo que la oxidación no tiene posibilidad. Pero pensaría que sería más sensible a los ácidos y bases cuando se trata de corrosión.

La mayor ventaja de Steels es la flexibilidad, se doblará mucho más antes de romperse.

He estado usando bicicletas de aluminio recientemente y son muy ligeras para mi bicicleta de montaña. No hago grandes saltos (en este punto). Así que no sé cómo aguantaría eso. Pero puedo ver que aguanta bastante bien.

Y si estuviera haciendo un montón de saltos, desearía algo con suficiente peso para poder mantenerlo más fácilmente debajo de mí. Me preocuparía que la fibra de carbono fuera tan liviana que podría perderla con un viento fuerte mientras estoy en el aire si aflojo demasiado mi agarre.

Voy a decir esto Esas bicicletas de carretera de fibra de carbono son realmente dulces. Nunca pensé que sería capaz de levantar una bicicleta con un dedo hasta que vi uno de esos.

En cuanto a la resistencia al choque: los materiales que ceden antes de fallar absorben más energía. Los autos pasan las pruebas de choque principales porque están hechos de acero laminado en frío. Esa propiedad reduce la carga G en las víctimas como ninguna otra. La propiedad del material más estrechamente relacionada con la capacidad de absorción de energía se llama alargamiento. El alargamiento es lo que sucede antes de que el material se separe, pero DESPUÉS de que comienza a ceder. La fibra de carbono tiene muy poca elongación, mientras que 6061-T6 tiene 10-13%. Los ingenieros saben esto, por lo que se está haciendo todo tipo de trabajo para mejorar la absorción de energía CF, por ejemplo, usando PEEK como resina. CF absorbe algo de energía, especialmente cuando se carga en cizallamiento, pero no es así como se carga básicamente un tubo de marco de diamante. Los miembros están cargados en tensión y compresión, aunque hay cierta flexión torsional, particularmente cerca del tubo de dirección. Las patas de la horquilla casi no tienen cizalla, de ahí la queja de que las horquillas CF simplemente se rompen. Las horquillas IMO CF son peligrosas en comparación con la mayoría de las horquillas de aluminio.

Una pregunta es si la fibra de carbono es el material adecuado para decir cuadros BMX. GT hizo un marco de viga de caja de aspecto agradable llamado UB2. El problema era que los pilotos de fábrica no lo montaban y volvían al aluminio, al menos por un tiempo, porque lo que decían que UB2 era lento, especialmente fuera de la puerta. Recientemente me enteré de esta queja, he estado investigando si la propiedad viscoelástica de la resina en la fibra de carbono posiblemente estaba absorbiendo energía del conductor y parece probable que sí. Tenemos otra pista porque los marcos de carretera hechos de fibra de carbono son alabados por sus cualidades de amortiguación, por lo que puede haber una ventaja para un marco de carretera que en realidad es una desventaja al comienzo de la puerta. Algunos de los mejores ciclistas profesionales de BMX también se han pegado al aluminio, y podemos tener una idea de por qué. El contenido de resina de las estructuras de fibra de carbono es del 40 al 50% y resulta que en la dirección de corte y torsión, los polímeros reforzados con fibra de carbono absorben hasta 8 veces más energía que el aluminio, alrededor del 3-4 por ciento. De hecho, los plásticos se usan junto con metales para amortiguar la vibración y la energía. Tiene un nombre que es "amortiguación de capa restringida". Pones material viscoelástico en el sistema estructural y amortigua el sistema y reduce las tensiones al disipar energía.