HIA Velo do Arkansas: Fabricando Bicicletas de Fibra de Carbono Duráveis nos EUA

É fato que a grande maioria das bicicletas vendidas nos EUA são feitas no exterior. Segundo uma fonte (www.statista.com, dados de 2015), 99% das bicicletas vendidas nos EUA foram importadas da China e Taiwan. Então foi interessante ouvir do fabricante de bicicletas HIA Velo (Little Rock, AR, EUA), fabricante de bicicletas de fibra de carbono nos EUA, internamente, usando uma combinação de materiais compósitos para tornar seus produtos mais duráveis (o HIA no nome da empresa denota "Handmade in America" — Feito à Mão na América). A empresa recentemente introduziu o nome da marca Allied Cycle Works, e seus modelos de bicicleta Alfa.

A empresa começou no início de 2016, segundo James Huang, editor global de tecnologia para blog e site de ciclismo Cycling Tips (https://cyclingtips.com/2018/06/allied-alfa-allroad-long-term-review-the-antidote-to-the-n1-rule/), quando os fundadores compraram os ativos de um fabricante canadense de bicicletas falido e trouxeram tudo para Little Rock. Uma equipe se juntou que incluía, nas palavras da HIA Velo, "...pilotos de bicicleta atuais e ex-, viciados em velocidade, e entusiastas. Amamos bicicletas e estamos infinitamente na busca por... design clássico, forte, utilitário." O fundador Tony Karklins (que desde então deixou a empresa) diz em um artigo recente no LinkedIn que a grande vantagem de produzir bicicletas internamente é que você pode comunicar e implementar mudanças de design instantaneamente: "Sabedoria convencional na indústria de bicicletas diz que manufatura de bicicletas de fibra de carbono só pode ser realizada na Ásia. Achamos isso ridículo. Como nossa equipe de engenharia trabalha no chão de fábrica, [podemos] implementar melhorias de processo conforme necessário e fazer melhoria constante." Ele adiciona que um dos desafios de lidar com fábricas asiáticas é a necessidade de prever até dois anos antes de quando você precisa do produto, e, se aquele produto tem um problema, você então tem um armazém cheio daquele problema: "Com manufatura just-in-time doméstica, nunca temos produto comprometido em mãos e você sempre obtém nosso trabalho mais recente e melhor."

O diretor de engenharia da HIA Velo, Sam Pickman, que veio para a empresa da Specialized Bicycle Components (Morgan Hill, CA, EUA), me diz que "projetar e fazer bicicletas de fibra de carbono envolve compromissos que você tenta superar. Você deve equilibrar rigidez e manuseio com pilotabilidade e conforto." Quadros Alfa da Allied Cycle Works são tipicamente feitos com 6 camadas de pré-impregnado de carbono unidirecional da Mitsubishi Chemical Carbon Fiber & Composites Inc. (Irvine, CA, EUA), incluindo carbono de módulo padrão 130 gsm e carbono de módulo intermediário 110 gsm, pré-impregnados com resina epóxi Newport 301 da Mitsubishi e fornecidos em rolos de 1 m de largura. Pickman também reporta que a empresa está investigando material tecido spread-tow TeXtreme de 114 gsm fornecido pela Oxeon (Borås, Suécia), como alternativa a pré-impregnado unidirecional. Pickman reconhece que os tubos de quadro de fibra de carbono leves podem ser danificados, porque fibra de carbono é quebradiça, e pilotos batem, particularmente aqueles envolvidos em corridas: "E tipicamente eles não conseguem ver o dano, após a batida, então pilotos voltam a pedalar, continuam, e então o dano não visto propaga e o quadro pode inesperadamente se desmontar."

Pickman adiciona que o ferramental para as peças da bicicleta, fornecido pela Southwest Pattern Works (Albuquerque, NM, EUA) é o provedor de ferramental para todos os moldes de fibra de carbono: "Quando estávamos começando lutamos para encontrar uma oficina de ferramental que combinasse conosco até sermos apresentados a John Groth e sua equipe. Eles não apenas simplesmente abrem seus arquivos e fazem conforme o desenho, eles olham as peças criticamente e oferecem sugestões." Pickman continua dizendo que em duas ocasiões o ferramenteiro encontrou erros em modelos de ferramental que economizaram dor no futuro. "Nosso relacionamento com HIA ajudou a expedição seu lançamento rápido de produto e qualidade de peça", diz Groth.

Aqui está como HIA Velo está tornando seu compósito melhor: adicionando camadas de tecidos biaxiais tecidos Innegra S de polipropileno de alto módulo da Innegra Technologies (Greenville, SC, EUA) em áreas dos quadros de bicicleta Alfa. "Usamos a fibra Innegra para dois propósitos. O primeiro é fornecer flex — o polipropileno é muito flexível, dúctil e amortece vibrações, então aumenta conforto de pilotagem. O segundo propósito é que é flexível, tenaz e absorve impacto, então o usamos nas áreas do quadro que são potencialmente mais propensas a dano." O gráfico abaixo, tirado de um dos vídeos da HIA Velo, mostra aquelas áreas do quadro onde o material pré-impregnado Innegra é incorporado: os seat stays, o tubo superior onde o guidão poderia impactar o tubo, e a coroa do garfo, que, diz Pickman, "é uma peça que você nunca quer quebrar." O especialista em compósitos da Innegra e especialista da indústria de longa data Russ Emanis auxiliou HIA Velo com incorporação do material Innegra, que é dimensionado para compatibilidade com resina epóxi, na linha de produção de Little Rock, incluindo rampas de forno e dwells de temperatura apropriados.

A empresa tipicamente incorpora as camadas Innegra no centro do layup do tubo, encapsuladas dentro de camadas de carbono, com a Innegra frequentemente formando a camada mais interna do tubo. Isso, diz Pickman, dá o melhor resultado baseado em seus testes. Quando pergunto por que não usar mais Innegra através do quadro, ele explica "O polipropileno adiciona peso, e nenhuma rigidez. Temos que escolher onde queremos a flexibilidade e ductilidade, porque peso é um fator." Modelos incorporando os reforços Innegra incluem o Alfa road racer com freios a aro, e o modelo Alfa All-Road. Assista este vídeo sobre como e onde Innegra é usado para aumentar tolerância a dano nos quadros Alfa:

Para mais informações sobre HIA Velo/Allied Cycle Works, este vídeo de tour de fábrica narrado por Pickman dá uma visão geral da operação da empresa:

Blogs Cycling Tips de James Huang podem ser acessados do site HIA Velo/Allied Cycle Works: https://alliedcycleworks.com/.