Para ser exactos, necesitaría definir “mejor”. ¿Es el precio más bajo? ¿Es la mejor reactividad? ¿Es un rendimiento mecánico? ¿Es cómodo cuando conduces? ¿Es seguridad?
Supongamos que estamos buscando las mejores actuaciones de nuestro marco. Los parámetros que debemos observar son: E, módulo de Young; ρ, densidad; [matemáticas] \ sigma_ {y} [/ matemáticas], rendimiento (ingeniería); comportamiento de fatiga; comportamiento de amortiguamiento; tendencia a corroerse; soldabilidad En particular, los dos valores más importantes para maximizar son la relación entre el módulo y la densidad de Young (también llamado módulo específico) y, aunque menos importante para esta aplicación, la relación entre el límite elástico y la densidad (o resistencia específica).
Dado que el costo no es un problema, debemos considerar las mejores aleaciones comerciales en cada categoría: aceros de alta resistencia, aleaciones de aluminio 6061-T6 y 7075-T73 y titanio Ti-6Al-4V grado 5. Además de estos, también agregaría AlBeMet AM162, que es un compuesto de aluminio y berilio, un 17-7PH CH900, un acero endurecido por precipitación y berilio puro (¡usted dijo que el costo no era un problema!).
Siendo el módulo específico el parámetro para maximizar en todos los cuadros delgados y livianos utilizados en cuadros aeroespaciales, deportivos y de bicicletas, el mejor candidato sería Berilio. Con un módulo de 300 GPa y una densidad de 1.85 g / cc, te alentará para tener una bicicleta ligera y extremadamente reactiva. No lo maquines ni lo mueles a menos que quieras aumentar tu probabilidad de desarrollar un tumor (ver Berilosis), pero tendrás la bicicleta más ligera y con mejor respuesta.
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Volviendo a la Tierra, una opción técnica interesante es el compuesto de aluminio y berilio AlBeMet. Se usa ampliamente en aplicaciones aeroespaciales. Tiene un muy buen equilibrio entre módulo específico y resistencia específica (¡casi tan alto como Ti-6Al-4V!). Los cuadros AlBeMet ya se han propuesto al mercado (consulte el cuadro Boralyin MTB 1994 de Univega, por ejemplo: Univega Boralyn S8.7 1994 – Valor de bicicleta nueva y usada) pero no han encontrado mucho éxito comercial (supongo que por el precio) .
Bajando la lista, en secuencia, encontrará: el acero 17-7PH, el acero de alta resistencia, la aleación de aluminio 6061-T6, el Ti-6Al-4V y finalmente la aleación 7075-T73.
Volviendo a la pregunta original, ¿cuál gana? Acero, luego casi un empate entre la mejor aleación de aluminio y la mejor aleación de titanio. Pero si quieres rockear, hazlo en Berilio (¡o al menos en AlBeMet!). 😉