Qual o melhor material? (Aço, Alumínio, Titânio, Carbono)

Como andava a pesquisar para fazer um artigo sobre materiais que compõem os quadros das bicicletas, encontrei este excelente artigo num site Brasileiro “Bikebros” logo entrei em contacto com os autores para poder colocá-lo no nosso fórum, porque achei que está muito bem feito e pretende chegar exactamente aquilo que eu tencionava fazer antes de o ler.
(foram feitas algumas adaptações para Portugal ao nível da ortografia e nos significados de alguns equipamentos que compõem a bicicleta)

Com a devida autorização aqui ficam os link´s dos autores
www.hudsonmalta.com
www.bikebros.com.br

Qual o melhor material?
Muito se diz sobre este tema tão polémico. Cada ciclista elege seu material predilecto, portanto, nós, do BikeBros, tentaremos ser aqui totalmente imparciais. Nossa intenção é mostrar os prós e contras de cada material, seu melhor uso e suas reacções na trilha e no asfalto.
Actualmente, a indústria ciclística se utiliza de 4 materiais principais: aço, alumínio, titânio e "composites" sintéticos, genericamente conhecidos como "fibra de carbono". Há alguns outros materiais exóticos, mas para não complicar, ficaremos apenas nestes. Toda a cadeia produtora de bicicletas tem nestes materiais a base do seu desenvolvimento.

Aço

O aço é o mais estudado e evoluído entre todos os metais. Dominado pelo homem há milénios, ainda não atingiu seu auge, e continua a evoluir. Há inúmeras ligas diferentes, para aplicações diversas. Na indústria ciclística, a liga mais utilizada é a 4130, conhecida como chromoly por levar Cromo e Molibdénio como aditivos. De excelentes propriedades mecânicas, tornou-se o padrão de referência para os índices de resistência, rigidez e conforto necessários no ciclismo, sob qual todos os outros materiais são avaliados. Dono de um "ride quality" fantástico, o chromoly é o material perfeito para fazer o melhor quadro ao menor custo. Entretanto, as variações "topo-de-linha" do chromoly, como as tubulações Reynolds 953 ou o Columbus Spirit, são cobiçadas pelos fabricantes de quadros artesanais ao redor do mundo. Estes tubos são caríssimos, e excedem muitas características do carbono ou titânio. São o estado-da-arte em metais.
Abandonado pela indústria nos últimos anos, foi substituído pelo alumínio nos quadros mais baratos. Há quem sustente a tese de que isso aconteceu porque o alumínio, com seus grandes tubos, permite uma exposição melhor da marca do fabricante. Outros alegam que a menor durabilidade do alumínio garante um mercado mais aquecido, com quebras mais frequentes. Mitos ou não, o facto é que o chromoly ainda tem muito a evoluir, e está sedimentado na indústria de baixa-série e de altíssima qualidade dos quadros artesanais. Certamente voltará aos seus dias de glória na grande indústria.

Características no pedal:

- Permite a construção de quadros extremamente resistentes
- Possui baixa resistência à corrosão
- Alta resistência à fadiga
- Permite construção de quadros com alto grau de conforto, de excelente absorção das irregularidades do terreno
- Grande limite elástico : suporta grandes torções sem danos à estrutura
- Possui maior peso quando comparado ao alumínio, mas apenas nos tubos comerciais
- Antes de uma falha, o quadro costuma emitir "sinais" durante algum tempo, como estalos.

Grandes produtores:

- Reynolds
- Columbus
- True Temper
- Tange

Alumínio

Originário da bauxita ou bauxite, mineral abundante no planeta, teve seu auge de desenvolvimento durante a Segunda Guerra, quando foi utilizado na indústria de aviões em substituição ao aço. Barato e leve, tornou-se o material-padrão na actual indústria de bicicletas. Até meados dos anos de 1990, era um material nobre nesta indústria, sendo utilizado nos quadros mais caros. Macio e fácil de ser trabalhado, se converte em um material bastante rígido após os tratamentos de envelhecimento artificial, necessários após a soldadura. Como possui menos resistência mecânica que o aço, é necessário utilizar tubos mais largos para a construção de quadros. Isso faz com que o resultado seja um quadro extremamente rígido, com baixo índice de torção, mas também baixos índices de absorção.
Permite a construção de quadros duros, bons para sprints , mas péssimos para trajectos de longa distância ou em terrenos acidentados. Várias ligas são utilizadas nas bikes: 2000, 6000 e 7000, além de ligas particulares, desenvolvidas pelas grandes fábricas para alcançar um resultado específico em seus quadros. Assim, temos a série M, da Specialized; Optimo, da Cannondale; Aluxx, da Giant; ZR, da Trek, etc. Consideradas por alguns especialistas como mecanismos de puro marketing, estas ligas particulares prometem características como mais resistência, mais absorção, etc.

Características no pedal:

- Baixo índice de torção e absorção
- Permite a construção de quadros leves
- Baixa resistência à pancadas e atrito
- Sua abundância garante quadros mais económicos
- Baixa resistência à fadiga. Testes comprovam que um quadro de alumínio perde rigidez após aproximadamente 20.000km de uso.
- Exige verificação frequente do quadro, em busca de trincas ou micro-rachaduras. Não avisa quando vai quebrar.

Grandes produtores:

- Easton
- Reynolds
- Dedacciai
- Columbus
- Alcan
- Alcoa

Titânio

Dono de uma mística única, o titânio é objecto de desejo de muitos bikers. Não-ferroso e com seu apelo de metal "indestrutível", tornou-se um dos mais cobiçados materiais na indústria ciclística. Entretanto, sua raridade, a complexidade da sua fabricação e a grande dificuldade para ser manipulado (cortes, dobras, soldas) faz com que seja muito caro. Ultimamente, suas reservas se tornaram ainda menores, por conta do grande consumo de titânio na construção dos novos grandes aviões, como o Airbus A-380. Dono de altíssima resistência mecânica, o titânio permite o uso de tubos com paredes muito finas, permitindo assim a construção de quadros muito leves. A Litespeed, tradicional fábrica de bicicletas de titânio, chegou ao recorde em 2007: Produziu o modelo Ghisallo, para ciclismo de estrada, com apenas 760 gramas!!!
O titânio é praticamente imune a corrosão. Muito resistente ao atrito e com um grande índice elástico, garante quadros muito reativos e resistentes. É mais "duro" e leve que o aço, porém mais confortável e pesado que o alumínio. Pode ser utilizado na fabricação de peças como parafusos, cassetes, pedaleiras, forquetas, espigão de selim , avanços, guiadores e até mesmo raios e correntes.

Características no pedal:

- Reacções muito parecidas com o chromoly
- Permite a construção de quadros muito leves
- Alta resistência à fadiga, pancadas e atrito
- Preço proibitivo para a maioria dos bikers

Grandes produtores:

- Sandvik
- Sumitomo
- Unititanium

Fibra de carbono

Talvez o mais cultuado dos materiais. Na verdade, o termo "fibra de carbono" é genérico, e se refere à uma diversa gama de materiais sintéticos que, combinados entre si, permitem a criação de um material composto - o "composite" - com características tão variáveis que pode ser moldado à perfeição, de acordo com o uso a que se destina. A grande vantagem dos composites é justamente a sua diversificação, pois permite o desenvolvimento de combinações específicas para cada parte de uma bicicleta. Pode ser rígido, maleável, resistente à torção lateral, longitudinal ou radial, enfim, quem define é o projectista. A simples mudança de orientação das suas fibras no processo de moldagem já modifica suas características. É possível, assim, fazer um quadro extremamente rígido lateralmente, mas ainda confortável e absorção longitudinal.
Estes composites utilizam várias fibras comerciais, sintéticas, de alta resistência, como Aramid, Kevlar, Dyneema e até mesmo Nylon, trançados e unidos por resina epóxi, em formato, quantidade e orientação definidas pelos designers e engenheiros, de acordo com as propriedades desejadas para cada ponto do quadro (ou peça). O resultado é um produto altamente sofisticado, porém caro. Está claro que o futuro pertence aos composites, mas ainda há um grande caminho a ser percorrido até que os custos de produção caiam.
Com a crescente popularização, é possível fabricar qualquer peça da bicicleta com os composites , excepto aquelas que estão sujeitas à alto grau de atrito, como a corrente. Mas como já há até mesmo cassetes e caixas de direcção com pistas das esferas produzidas em fibra de carbono, podemos esperar por uma bicicleta 100% sintética no futuro próximo.

Características no pedal:

- Reacções definidas na mesa do projectista
- Grande absorção de vibrações
- Baixíssimo peso
- Alta resistência à fadiga
- Exige cuidados na colocação de peças que exigem braçadeiras como espigão de selim, avanço e desviador dianteiro , pois o material não suporta esforço pontual, trincando com facilidade
- Permite grande liberdade criativa dos designers, culminando em beleza e forte apelo de marketing
- Preço ainda proibitivo, mas em queda constante
- Quando há quebras, ocorrem sem aviso prévio. Cria farpas altamente cortantes nas bordas das fracturas.
Grandes produtores:

- Toray

Enfim, qual é melhor?
Depende das ambições e do bolso do ciclista. Uma bicicleta, seja qual for o material, sempre é objecto gerador de muito prazer. Pensando assim, não importa o material, e sim o que você faz com ele. Mas em áreas específicas, como a competição, onde o peso importa muito, os materiais mais leves se sobressaem. Entretanto, há modalidades competitivas que não toleram materiais menos resistentes, como o BMX e o Trial: aqui, o chromoly reina absoluto. De qualquer forma, a discussão sobre o melhor material pode ser resumida nesta simples e clássica frase:

" Baixo peso, alta qualidade, baixo preço: Das três, escolha duas."

agradecemos a Hudson Malta e aos Bikebros, a autorização de divulgação do vosso artigo.

Utilizo um garfo rígido de cromo 4130 Surly Karate Monkey e não tenho que reclamar e meu sonho é uma bike de cromo.

Na minha opinião aço e titânio são demasiado flexíveis, super confortáveis mas perdem na transmissão de potência de pedalada.
Ainda á uns dias testei 2 dos meus quadros de sonho, corratec titanium e rocky mountain blizard e gostei muito mais da de aço, o corratec vergava muito mesmo.
Para mim só quadros em bom aluminio.

Já tinha reparado no tópico mas acabei por nunca responder...

Sendo praticante de quase todas as modalidades ou ex-praticante, a minha escolha difere.

Vertentes como street/park/bmx/fixed e semelhantes prefiro o cromoly, pela sua rigidez e pouca torção.

Para ciclismo o carbono sem duvida alguma, a absorção do material faz toda a diferença!

BTT prefiro o alumínio, talvez por ainda ser um pouco céptico em relação ao carbono, muito material a partir, e a longo prazo não confio (até tenho algumas dúvidas no que é dito de ser bastante resistente à fadiga)

Vertentes mais agressivas como enduro, freeride, down-hill, mantenho-me também pelo aluminio. Já experimentei umas descidas com quadros rigidos de cr-mo e não gostei muito, demasiado rígidos... mas ainda assim, nunca experimentei nenhum específico para all-mountain.

Em pista estilo 4x ou bmx race, mantenho a minha escolha também pelo alumínio.

Quanto ao titânio infelizmente o pouco que experimentei não deu para tirar qualquer conclusão, mas devido ao preço, vou dizer que nao gosto do material