Fazendo melhores bicicletas compostas, Parte 2

Meu último blog, sobre bicicletas HIA Velo, dizia respeito ao uso de polipropileno de alto peso molecular (HMWPP) combinado com fibra de carbono para obter quadros de bicicleta mais duráveis. Mas há mais a abordar neste tópico: aros de bicicletas (rodas) que combinam carbono e HMWPP para maior tenacidade. Recentemente, tive a oportunidade de falar com Ray Scruggs, fundador, proprietário e designer de produto da Derby Rims LLC (San Anselmo, CA, EUA). O nome da empresa deriva do apelido de Scruggs (derby), que veio de sua participação em encontros amigáveis ​​de mountain bike, ou derbys, nas montanhas da Califórnia.

Scruggs começou a projetar e testar aros de fibra de carbono para bicicletas em 2012 e vendeu seus primeiros aros de mountain bike, que eram mais largos do que qualquer outro disponível na época, em 2013. Scruggs diz:“Meus designs de aros de fibra de carbono tinham uma parte superior mais espessa e durável paredes do aro e segurança de retenção do pneu sobre os aros de carbono existentes. ” Ele acrescenta que os pilotos avançados reconheceram as vantagens das melhorias em largura, durabilidade e segurança. Scruggs continuou investindo todos os rendimentos das vendas de aros de volta no negócio, enquanto continuava seu trabalho diário testando e desenvolvendo software de negócios. Ele explica que entrou com pedidos de patente para novos designs de autoproteção, mas acrescenta “Meus designs foram imediatamente copiados de perto por quase todas as marcas de aros de fibra de carbono”.

Os projetos das rodas de Scruggs foram fabricados por uma empresa chinesa com experiência em compostos de carbono e bicicletas. Ele diz que ficou “maravilhado” ao avaliar o desempenho dos primeiros aros. Esse fabricante confidencial usa moldes de aço, coloca fibra de carbono unidirecional nos moldes e emprega uma bexiga para a pressão de consolidação para o interior da borda oca. Após a cura e resfriamento do molde, os aros são desmoldados, rebarbados, lixados, perfurados (para raios) e acabados (alguns com tinta), diz Scruggs:“A fábrica de Derby Rims tem 24 aprovações de controle de qualidade durante a produção de cada aro antes do envio. ”

Scruggs diz que provavelmente não há maior uso de fibra de carbono de impacto pretendido do que um aro de mountain bike. Eles estão sujeitos a flexões frequentes e irregulares de rochas e raízes de árvores ao longo de trilhas e várias cargas de gravidade pesada (cargas G) durante a compressão quando as rodas estão batendo em obstáculos e enfrentando quedas repentinas ou aterrissagens de salto, onde o peso total do corpo do piloto frequentemente bate fortemente no assento da bicicleta e afunda a suspensão. Após a introdução dos produtos Derby Rims, a notícia rapidamente se espalhou entre os pilotos e ciclistas de mountain bike sobre sua qualidade e desempenho. Os primeiros aros de fibra de carbono do Derby tinham 34 mm (largura interna) e 40 mm (largura externa), 31 mm de profundidade (de cima para baixo) e tinham uma espessura de parede de 3 mm, o que melhorou muito a resistência a impactos bruscos em trilhas rochosas e maior resistência à flexão excessiva do aro, em comparação com aros de alumínio e outros aros compostos. Na verdade, os aros de Derby foram imediatamente 3 a 5 vezes mais duráveis ​​do que qualquer outro aro de montanha de fibra de carbono disponível em 2013. Dito isso, Scruggs diz que os aros de fibra de carbono podem sofrer delaminação e microfratura durante golpes realmente fortes, na área da parede do aro superior ( onde o pneu se fixa ao aro).

“Eu estava procurando por mais melhorias em durabilidade e encontrei o pessoal de Oxeon (Boras, Suécia), que me convidou para o CAMX em 2016 em Anaheim. Então, fui ao show e eles me apresentaram Jen Hanna, da Innegra Technologies [Greenville, SC, EUA]. ” Hanna encaminhou Scruggs para Russ Emanis de Innegra, que forneceu várias amostras de tecidos Innegra e materiais de fibra híbrida de carbono-Innegra, bem como sugestões de layups multicamadas que incluíam Innegra para um design de aro de mountain bike.

Depois de experimentar o Innegra em vários locais do aro, Scruggs ajustou as configurações para cada modelo e tipo de roda. “Os primeiros testes de flexão de carga de máquina calibrados de aros de teste conduzidos no final de 2017, do Innegra S / carbono 'híbrido, mostraram números de carga de tolerância de flexão de aro melhorados, em comparação com a produção normal com aros de layup UD de 100% de fibra de carbono com o mesmo peso e número de camadas ”, diz Scruggs. Esses resultados deram-lhe confiança para investir em mais alguns aros de teste e rodas reais para testes de pilotos de mountain bike experientes.

Na primavera de 2018, aros de teste com Innegra foram fornecidos a dois pilotos de downhill das categorias Expert e Pro para testes de direção de uso extremo no mundo real. Os pilotos de teste não tiveram nenhuma falha no aro durante quase 12 meses de uso frequente de treinamento de corrida. Diz Scruggs, “Os aros de teste híbridos Innegra fornecidos aos meus pilotos de teste têm uma configuração de aro significativamente mais leve em comparação com os aros 100% de fibra de carbono do modelo Derby‘ Downhill ’onde eles normalmente correm. Os pilotos e eu esperávamos que as jantes híbridas Innegra, muito mais leves, falhassem muito rapidamente. Mas os aros de teste híbridos Innegra continuaram a ser usados ​​com frequência para passeios de treinamento por mais de 2.000 milhas e para suportar um uso extremamente difícil, incluindo saltos de 25 pés e obstáculos de corrida em declive em velocidades muito altas em terreno rochoso. ”

Scruggs diz que planeja continuar os testes neste inverno em um laboratório de teste de durabilidade bem estabelecido em Los Angeles, equipado com máquinas de rolos dinâmicas capazes de testar até 6 rodas ao mesmo tempo com grandes saliências presas aos rolos e com peso pesado carregado no teste eixos das rodas. Duas rodas de teste híbridas Innegra e duas rodas de produção de linha de base serão testadas para falhar. “Após este teste, terei confiança para investir em jantes híbridas Innegra para produção.”

Visite o site do Derby Rims de Scruggs aqui:https://www.derbyrims.com/leader-of-rim-design.html.