HIA Velo de Arkansas: Fabricando bicicletas de fibra de carbono duraderas

Es un hecho que la gran mayoría de bicicletas vendidas en EE. UU. se fabrican en el extranjero. Según una fuente (www.statista.com, datos de 2015), el 99% de bicicletas vendidas en EE. UU. fueron importadas de China y Taiwán. Así que fue interesante escuchar del fabricante de bicicletas HIA Velo (Little Rock, AR, EE. UU.), fabricante de bicicletas de fibra de carbono en EE. UU., internamente, usando una combinación de materiales compuestos para hacer sus productos más duraderos (la HIA en el nombre de la empresa denota "Hecho a mano en América"). La compañía introdujo recientemente el nombre de marca Allied Cycle Works, y sus modelos de bicicleta Alfa.

La compañía comenzó a principios de 2016, según James Huang, editor técnico global para el blog y sitio web de ciclismo Cycling Tips (https://cyclingtips.com/2018/06/allied-alfa-allroad-long-term-review-the-antidote-to-the-n1-rule/), cuando los fundadores compraron los activos de un fabricante canadiense de bicicletas en bancarrota y trajeron todo a Little Rock. Se formó un equipo que incluía, en palabras de HIA Velo, "...corredores de bicicleta actuales y anteriores, adictos a la velocidad, y entusiastas. Amamos las bicicletas y estamos sin fin en la búsqueda de... diseño clásico, fuerte, utilitario". El fundador Tony Karklins (quien desde entonces dejó la empresa) dice en un artículo reciente de LinkedIn que la gran ventaja de producir bicicletas internamente es que puedes comunicar e implementar cambios de diseño instantáneamente: "La sabiduría convencional en la industria de la bici dice que la fabricación de bicicletas de fibra de carbono solo puede lograrse en Asia. Pensamos que eso es ridículo. Porque nuestro equipo de ingeniería trabaja en la planta de fábrica, [podemos] implementar mejoras de proceso según sea necesario y hacer mejora constante". Agrega que uno de los desafíos de tratar con fábricas asiáticas es la necesidad de pronosticar hasta dos años antes de cuando necesitas el producto, y, si ese producto tiene un problema, entonces tienes un almacén lleno de ese problema: "Con fabricación nacional just-in-time, nunca tenemos producto comprometido en mano y siempre obtienes nuestro trabajo más reciente y mejor".

El director de ingeniería de HIA Velo, Sam Pickman, quien vino a la compañía desde Specialized Bicycle Components (Morgan Hill, CA, EE. UU.), me dice que "diseñar y hacer bicicletas de fibra de carbono involucra compromisos que intentas superar. Debes balancear rigidez y manejo con comodidad y calidad de rodadura". Los cuadros Alfa de Allied Cycle Works se hacen típicamente con 6 capas de preimpregnado de fibra de carbono unidireccional de Mitsubishi Chemical Carbon Fiber & Composites Inc. (Irvine, CA, EE. UU.), incluyendo carbono de módulo estándar 130 gsm y carbono de módulo intermedio 110 gsm, preimpregnado con resina epoxi Newport 301 de Mitsubishi y suministrado en rollos de 1 m de ancho. Pickman también reporta que la compañía está investigando material tejido spread-tow TeXtreme de 114 gsm suministrado por Oxeon (Boras, Suecia), como alternativa al preimpregnado unidireccional. Pickman reconoce que los tubos de cuadro de fibra de carbono ligeros pueden dañarse, porque la fibra de carbono es frágil, y los ciclistas se caen, particularmente aquellos involucrados en carreras: "Y típicamente no pueden ver el daño, después de la caída, así que los ciclistas se suben de nuevo, siguen adelante, y entonces el daño invisible se propaga y el cuadro puede desarmarse inesperadamente".

Pickman añade que el utillaje para las piezas de bicicleta, suministrado por Southwest Pattern Works (Albuquerque, NM, EE. UU.) es el proveedor de utillaje para todos los moldes de fibra de carbono: "Al empezar luchamos para encontrar un taller de utillaje que encajara con nosotros hasta que fuimos presentados a John Groth y su equipo. No solo simplemente abren tus archivos y hacen según plano, miran las piezas críticamente y ofrecen sugerencias". Pickman continúa diciendo que en dos ocasiones el fabricante de herramientas encontró errores en modelos de utillaje que ahorraron dolor en el camino. "Nuestra relación con HIA ha ayudado a acelerar su lanzamiento rápido de producto y calidad de pieza", dice Groth.

Aquí está cómo HIA Velo está haciendo su compuesto mejor: añadiendo capas de telas biaxiales tejidas de polipropileno de alto módulo Innegra S de Innegra Technologies (Greenville, SC, EE. UU.) a áreas de los cuadros de bicicleta Alfa. "Usamos la fibra Innegra para dos propósitos. El primero es proporcionar flexibilidad —el polipropileno es muy flexible, dúctil y amortigua vibraciones, así que aumenta la comodidad de rodadura. El segundo propósito es que es flexible, tenaz y absorbe impacto, así que lo usamos en áreas del cuadro que son potencialmente más propensas a daño". El gráfico de abajo, tomado de uno de los videos de HIA Velo, muestra esas áreas del cuadro donde el material preimpregnado Innegra se incorpora: las vainas del asiento, el tubo superior donde los manillares podrían impactar el tubo, y la corona de la horquilla, que, dice Pickman, "es una parte que nunca quieres que se rompa". El especialista en compuestos de Innegra y experto de la industria de larga data Russ Emanis asistió a HIA Velo con la incorporación del material Innegra, que está dimensionado para compatibilidad con resina epoxi, en la línea de producción de Little Rock, incluyendo rampas de horno y moradas de temperatura apropiadas.

La compañía típicamente incorpora las capas Innegra en el centro del estratificado del tubo, encapsuladas dentro de capas de carbono, con el Innegra a menudo formando la capa más interna del tubo. Esto, dice Pickman, da el mejor resultado basado en sus pruebas. Cuando pregunto por qué no usar más Innegra a lo largo del cuadro, él explica "El polipropileno añade peso, y nada de rigidez. Tenemos que elegir dónde queremos la flexibilidad y ductilidad, porque el peso es un factor". Modelos que incorporan los refuerzos Innegra incluyen el Alfa corredor de ruta con frenos de llanta, y el modelo Alfa All-Road. Mira este video sobre cómo y dónde se usa Innegra para aumentar tolerancia a daño en los cuadros Alfa:

Para más información sobre HIA Velo/Allied Cycle Works, este video de tour de fábrica narrado por Pickman da una visión general de la operación de la compañía:

Los blogs de Cycling Tips de James Huang pueden accederse desde el sitio web de HIA Velo/Allied Cycle Works: https://alliedcycleworks.com/.