Aluminio versus carbono
Podría volver a comentar todo sobre el comportamiento de la CAAD10, pero eso ya lo hice en la
, por lo que aprovecharé estas líneas para intentar establecer las diferencias entre un cuadro de carbono y otro de aluminio.
Estamos ante dos materiales de naturaleza muy distinta: un metal contra una fibra sintética. El resultado final es el mismo: construir una estructura autoportante sobre la que se ensamblan todos los componentes de una bicicleta, pero hay algunas diferencias sustanciales.
El aluminio aeronáutico es un metal que, como tal, no existe en la naturaleza; la bauxita, mineral del que se extrae, necesita ser aleado con otros elementos para conseguir propiedades mecánicas (dureza, rigidez, ductilidad, maquinabilidad…) merecedoras de confianza como para poder fabricar una estructura fiable y sólida. La evolución siderúrgica ha sido muy notable en lo que respecta al aluminio, lográndose aleaciones (series 5000, 6000, 7000, Scandium…) que logran que un metal endeble en origen, llegue a medirse en rigidez y resistencia a la fatiga con el todo poderoso acero.
Por su parte el carbono podríamos decir que se trata de un material elaborado a la medida de las necesidades de cada fabricante: la confección de estructuras mediante superposición por capas de tejido, pudiendo intercalar capas de diferente trenzado (cruzado o liso) y mezclar fibra de carbono con distinto módulo de rigidez o elasticidad, pone ante nosotros un mundo ilimitado de posibilidades.
El resultado final
La descripción anterior es sólo la teoría concerniente a estos materiales, pero en la práctica hay ciertas peculiaridades de comportamiento que nos pueden hacer decidirnos por una u otra opción.
Vamos a intentar resumir en cinco puntos un test virtual aplicado a los dos materiales:
1-Rigidez
Es una magnitud que se calcula dividiendo la fuerza aplicada a un material determinado (Newton) entre la
distorsión producida (milímetros). Cualquier material soporta una fuerza de aplicación hasta que pierde la compostura: este es su umbral de rigidez. El aluminio 7000, por ejemplo, tiene un módulo de rigidez de unos 70.000 MPa (mega Pascales), mientras que el carbono dispone de 120.000 MPa (fibra recta) ó 65.000 MPa (fibra cruzada). Estas cifras se obtendrían sobre tubos estándar de 40 mm de diámetro, 50 cm de longitud y 0,8 mm de espesor.
La realidad es algo diferente, ya que las zonas de mayor flexión de un cuadro de bicicleta son las uniones de los tubos en la caja de pedalier y en de la dirección. En estos puntos estratégicos los tubos de aluminio utilizan conificados múltiples (llegan a tener un espesor de hasta 2 mm) y los de carbono reciben infinidad de capas de material para fortalecer la estructura, por lo que las cifras que hemos facilitado son poco más que testimoniales, debiendo analizar modelo por modelo para certificar su grado de rigidez.
En la práctica los cuadros de aluminio que han pasado por mis manos son un poco menos rígidos que los de carbono pero, al llegar al límite, la deformación en mucho más homogénea y, lo más importante, la reacción del material cuando vuelve a su estado original, al cesar la fuerza que produce la deformación, muy suave. Por el contrario el carbono es algo más rígido pero, una vez se deforma “chiclea” notablemente y, cuando recupera su forma original, lo hace como si de una ballesta se tratase, provocando a veces reacciones inesperadas.
2-Absorción de vibraciones
De manera especial en la bicicleta de carretera, debido entre otros a que los neumáticos, al circular con una presión tan alta no ejercen una función reseñable como filtro, la acumulación de vibraciones pueden llegar a afectar al ciclista tras varias horas de pedaleo. Este fenómeno lo capea mejor el aluminio, disipando en la propia estructura del bastidor gran parte de las vibraciones parásitas que, de otra manera llagarían al conductor. El carbono se muestra menos generoso con el ciclista y acumula más vibraciones, hasta el punto de entrar en resonancia (fenómeno físico que define el aumento en la amplitud del movimiento de un sistema mecánico debido a la aplicación de una fuerza pequeña en fase con el movimiento), llegando incluso a producir movimientos parásitos en la dirección por la acumulación de vibraciones en la estructura (shimmy).
3-Absorción de impactos
Las vibraciones son movimientos de alta frecuencia y de baja intensidad, mientras que los impactos se producen al afrontar irregularidades de baja frecuencia y alta intensidad, lo que correspondería a grandes baches. En este supuesto, el aluminio absorbe peor las fuerzas vectoriales producidas tras afrontar uno de estos elementos, mientras que el carbono se comporta como un auténtico amortiguador de baches.
4-Resistencia a la fatiga
Este fenómeno es el que determina la vida útil de un material antes de su degradación total: la traducción práctica sobre el cuadro de una bicicleta se traduce en fisuras, grietas, incluso el seccionamiento completo de uno de sus tubos. Debido a su naturaleza metálica, el aluminio es más vulnerable a la degradación por fatiga ya que, además del deterioro debido al trabajo mecánico, sufre otros factores como la oxidación. Aquí el carbono gana la partida, ya que las fibras sintéticas, debido a la menor densidad de su estructura y a la gran elasticidad molecular, soporta mejor el paso del tiempo, incluso cuando se somete a trabajo intensivo.
5-Peso
Nominalmente la fibra de carbono ofrece un menor peso en la misma proporción de superficie y volumen, pero la necesidad de recurrir al uso de varias capas de tejido en las zonas de unión y, sobre todo, la obligatoriedad de homogeneizarla mediante resinas y adhesivos, terminan por igualar el peso con un cuadro de aluminio (refiriéndonos siempre a modelos de la más alta gama), aunque siempre la fibra de carbono puede permitirse mayores licencias estructurales y arañarle unos gramos a la báscula. En cualquier caso, en igualdad de peso, un cuadro de carbono siempre será más sólido que otro de aluminio.
Última reflexión
Ya hemos sacado a la palestra todas las virtudes y defectos de los dos contendientes de esta liza; ahora tenemos que dictar sentencia. En este punto llegamos a uno de los argumentos que pueden hacernos tomar una decisión definitiva: el precio. Aunque se pueden conseguir cuadros de carbono por un precio realmente bajo, consiguiendo con su utilización bicicletas totalmente montadas de bajo coste (inferiores a los 1.500 euros), no es lo normal y si queremos un modelo ligero, rígido y con ciertas garantías de longevidad, hay que invertir bastante dinero. Por el contrario, los cuadros de aluminio de la más alta gama (entre los que hay muchos modelos que están por debajo de los 1.000 gramos de peso) ofrecen un precio bastante contenido, lo que los convierte en una opción bastante interesante.
Si tenemos en cuenta que un cuadro de carbono puede ofrecer una vida más larga, pero que casi ninguno de los usuarios llegaremos a comprobarlo… hay que tener muy presentes los actuales modelos con cuadro de aluminio para que nuestra inversión sea realmente proporcional a nuestras necesidades.
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, marca Biondi con tubo Reynolds 531 y grupo Campagnolo Record en una bici de unos 30 años de antigüedad. 
