Materiais de quadro de bicicleta comparados: liga vs carbono vs aço vs titânio

Como escolher o material de quadro certo para sua próxima bicicleta

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Por Paul Norman

Publicação: 8 de novembro de 2021 às 15h

Escolher de que material você deseja que seu quadro seja feito é uma das principais decisões a serem tomadas ao comprar uma bicicleta.

Os quadros de bicicletas foram feitos de uma variedade de materiais diferentes ao longo dos anos, com o aço originalmente dominando. Agora, a escolha principal é entre alumínio e fibra de carbono, embora o aço e o titânio ainda sejam comuns.

Cada material de quadro tem seus prós e contras, dependendo de suas prioridades como piloto, incluindo peso, orçamento, longevidade e as características de desempenho que você deseja do quadro e, como resultado, da bicicleta.

Quais são as principais propriedades do alumínio, aço, titânio e fibra de carbono a serem consideradas ao comprar uma bicicleta?

Conversamos com dois especialistas para descobrir: Richard Lambert, da Enigma, especialista em bicicletas de titânio e aço do Reino Unido, e Liam Glen, um engenheiro mecânico que atualmente trabalha para a Airbus, além de ser um ex-ciclista profissional e vencedor do Highland Trail 550 de 2021 corrida de bikepacking (temos uma galeria do Stooge Cycles Scrambler de velocidade única de Liam).

O alumínio é o metal ideal para quadros econômicos a médios, oferecendo uma combinação de baixo peso, rigidez e acessibilidade difícil de superar.

Muitas vezes você verá quadros de alumínio referidos como "liga". Isso porque o alumínio puro seria muito macio para formar um quadro de bicicleta, por isso é misturado com outros elementos para alterar suas propriedades físicas.

Na verdade, todos os quadros de bicicleta de metal são feitos de ligas pela mesma razão. O aço é em si uma liga de ferro e o titânio é predominantemente ligado com alumínio e vanádio.

Quando se trata de esquadrias de alumínio, números como 6061 e 7005 – as duas ligas de alumínio mais comuns usadas – são um código para os aditivos (principalmente silício e magnésio) que são misturados ao alumínio para formar cada liga. Cada 'receita' tem propriedades ligeiramente diferentes.

"Todos os metais têm proporções resistência-peso bastante semelhantes", diz Glen. "São fatores como a largura do tubo e a espessura da parede que são mais importantes do que sua resistência."

É relativamente fácil manipular tubos de alumínio para dar a eles diferentes propriedades ao longo de seu comprimento e os tubos de alumínio geralmente são montados, para garantir rigidez onde é necessário e economizar peso onde não é.

A tubulação da bicicleta, seja do que for que seja feita, geralmente tem uma ponta. Isso significa que é mais grosso nas extremidades, onde há mais estresse e você precisa de mais material para as juntas de outros tubos, enquanto é mais fino no meio para economizar peso.

Tubos de bitola reta são consistentes em sua espessura, com propriedades consistentes para combinar. Tubos de ponta simples são mais grossos em uma extremidade (por exemplo, na junção do suporte inferior), tubos de ponta dupla são mais grossos em ambas as extremidades e tubos de ponta tripla reduzem ainda mais a espessura no meio do tubo.

Butting é apenas parte da história e muitas vezes você verá quadros de liga premium descritos como "hidroformados", que descreve o processo de adaptação da forma de um tubo usando fluido de alta pressão e um molde.

As bicicletas de alumínio de alta qualidade estão mais avançadas do que nunca e esse processo pode ajudar a formar formas complexas para influenciar as características de uma parte específica de um quadro, incluindo peso, resistência e conforto. Muitos dos quadros de alumínio mais recentes também apresentam características de design aerodinâmico.

Tubos de alumínio geralmente são soldados juntos para fazer a estrutura. Uma solda bruta pode ter uma aparência bastante irregular, mas isso geralmente é suavizado após a soldagem para uma aparência mais limpa em armações premium. Também ajuda a economizar um pouco de peso. Uma vez que uma estrutura de alumínio tenha sido soldada, ela será tratada termicamente para retornar a liga à sua força total.

"Você está aplicando muito calor a uma área localizada [durante a soldagem], o que pode alterar as propriedades do metal localmente e tornar as soldas a área mais fraca", diz Glen. A têmpera após a soldagem ajuda a aliviar isso.