Jim Colegrove en Trek

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Jim Colegrove en Trek
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Video: Jim Colegrove en Trek

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Video: Meter, Mix, and Dispense Trek Bike Frame Assembly - PR70 System 2024, Marcha
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Con un profundo conocimiento de la fibra de carbono, el ingeniero sénior de compuestos de Trek ha jugado un papel importante en hacer que las bicicletas sean lo que son hoy

Ciclista: ¿Cómo empezaste en Trek?

Jim Colegrove: En 1990, Trek quería construir internamente piezas compuestas después de un comienzo desastroso usando una compañía separada para construir el cuadro 5000. Eso fue un hecho en una sola pieza en 1988 y 1989. Terrible fracaso: recuperamos prácticamente todos. Las personas clave se dieron cuenta de que la fibra de carbono era el futuro y me contrataron para ayudar a llevar la fabricación a esta instalación. Vengo de una pequeña empresa de ingeniería en S alt Lake City que trabajaba con clientes aeroespaciales: Boeing, Lockheed, Northrop, ese tipo de empresas. Jackson Street fue donde comenzó Trek, que era un granero rojo en el centro de Waterloo [Wisconsin]. Trek comenzó a soldar marcos allí en 1976. Ahora alberga la instalación de mecanizado de herramientas CNC para cortar todos los moldes que usamos para fabricar nuestras piezas.

Cyc: ¿Las industrias aeroespacial y militar utilizan carbono de mucha mayor calidad que el que se utiliza en las bicicletas?

JC: El material que usan las industrias aeroespacial y de defensa es casi idéntico al material que usan las industrias recreativas. Lo que generalmente f alta es la certificación y también la verificación de la fabricación. Utilizamos muchas fibras diferentes, algunas de las cuales son las mismas que se utilizan para fines militares y aeroespaciales de gama alta. M60J, por ejemplo, es una fibra Toray de módulo ultra alto. La última vez que miré, costaba algo más de $ 900 por libra [aproximadamente £ 1, 270 por kilo]. Algunos de estos materiales de módulo alto y ultra alto se clasifican como materiales estratégicos, lo que significa que solo están disponibles en ciertos países de la OTAN porque se pueden fabricar armas con ellos. Usamos casi todas las fibras disponibles, ya sea Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec. Lo que sea, lo estamos usando.

Cyc: ¿Qué tiene de especial la forma en que Trek hace las cosas?

JC: Una de las cosas clave es cómo hacemos el proceso a prueba de errores. Cada vez que pones a un humano en la mezcla, existe la posibilidad de errores. Todos nuestros productos durante los últimos cinco o seis años han pasado por nuestro laboratorio de validación, que es una especie de fábrica simulada. Traemos a nuestros especialistas en documentación que les dicen a nuestros operadores lo que van a hacer. Traemos a esos operadores al laboratorio de validación y los capacitamos para que tengamos una transición sin inconvenientes. Tratamos de desarrollar las cosas de una manera que haga una buena transición a la producción. Porque cuando sacas cosas de un entorno de laboratorio y las pones en producción, siempre hay pequeños fallos, cosas en las que no habías pensado.

Cyc: ¿Cómo haces malabares con las demandas de diseño e investigación en los Estados Unidos mientras haces gran parte de tu producción en el Lejano Oriente?

JC: Lo que creo que es realmente clave es que lo que se aprende aquí se propaga a nuestros socios asiáticos. Una de las cosas que siento que nos distingue es el hecho de que estamos profundamente arraigados en la fabricación. Construimos todas las bicicletas Project One de gama alta en Wisconsin, y sabemos que la fábrica es costosa, pero si no lo hacemos aquí, perderemos esa conexión directa con la construcción del producto. Podemos diseñar un hermoso marco y enviárselo a alguien, pero no sabríamos si lo que hemos diseñado se puede construir y si se puede construir de una manera buena y única.

entrevista con jim colegrove
entrevista con jim colegrove

Cyc: ¿Cómo influye la naturaleza compuesta de la fibra de carbono en el diseño del cuadro?

JC: Hay una especie de teoría del "aluminio negro" en la que los diseñadores tratan el carbono como si fuera un metal isotrópico normal. Por lo tanto, parte del FEA [Análisis de elementos finitos] utilizado en el diseño de bicicletas se realiza ingresando aluminio como material y diseñando los tubos únicamente en función del efecto de cierto grosor de pared. Eso no es verdadero FEA compuesto. Eso está bien para obtener un producto aceptable, pero si queremos marcar el tipo de rendimiento de conducción que perseguimos en la parte superior, debemos hacer las cosas correctamente. En nuestro diseño, puede ver la cantidad de capas y dónde las hemos colocado, y todo eso se basa en nuestro análisis.

Cyc: ¿Cómo ha afectado la tendencia de mejorar la aerodinámica a la forma en que aborda el diseño?

JC: La aerodinámica realmente nos ha causado un dilema. Las formas de los tubos aerodinámicos tienden a requerir áreas de superficie más grandes, y cada vez que agrega más área de superficie a cualquier parte, hay más peso, ¿verdad? Además, o es tan duro para el ciclista porque es una sección tan alta, o es tan angosto que la bicicleta está por todos lados [debido a la flexión lateral]. Ahí es donde nuestro análisis realmente entra en juego. En primer lugar, analizamos la forma desde un punto de vista aerodinámico, y luego, una vez que sabemos que tenemos una determinada forma aerodinámica, comenzamos a conectarla en FEA. Si esos dos no van a jugar juntos, entonces tenemos que agregar material para cumplir con la aerodinámica, pero entonces la bicicleta será demasiado pesada, eso no será aceptable. Así convergemos constantemente en la mejor solución.

Cyc: Las bicicletas de fibra de carbono son mitad fibra de carbono y mitad resina. ¿Qué importancia tiene la resina?

JC: Muy. No hablamos mucho al respecto, pero estamos constantemente trabajando con diferentes resinas. Es un material compuesto: la fibra de carbono hace el trabajo y la resina epoxi mantiene las fibras en su posición. Entonces, si la resina no está haciendo su trabajo manteniendo las fibras en su posición, no obtendrá ningún rendimiento real de las fibras. Formamos una relación más fuerte con [productor de fibra de carbono] Hexcel porque tiene una amplia gama de resinas que tienen propiedades únicas y especiales. El problema es que complica aún más un concepto ya complicado. Hay tanta jerga dando vueltas: ¿es un T700 o un T800 o un IM7 o un IM8, cuáles son los módulos, la fuerza y el alargamiento? Es lo suficientemente confuso sin entrar en resinas.

Cyc: El carbono a veces tiene mala reputación por tener una vida limitada. ¿Es esto cierto?

JC: La gente parece preocupada por la fibra de carbono porque es una incógnita. La gente ha crecido con el acero y el aluminio. Cada material tiene una vida de fatiga. Tome un clip de acero y dóblelo cien veces, probablemente se romperá. Haga lo mismo con el aluminio, y probablemente se romperá en la mitad del tiempo porque el aluminio no es tan bueno en fatiga como el acero. Los composites, en general, tienen una vida de fatiga infinita. Pero eso depende del uso de fibra de carbono, el uso de resina y qué tan bien se procesó. En otras palabras, ¿hay muchos vacíos en el laminado? Porque los vacíos matarán un compuesto muy rápidamente. Eso era común hace años, pero ya no. Aquí, nuevamente, es donde el control completo de los materiales, el proceso y la ingeniería juegan un papel importante. Si toma el control de todo eso, definitivamente podemos decir que una bicicleta que compra hoy, la puede usar durante toda su vida y no se degradará durante esa vida útil.

Cyc: ¿Estás a la caza de materiales nuevos y extraordinarios?

JC: Siempre estamos buscando nuevas formas materiales. El grafeno es uno de ellos, pero aún se está desarrollando. Hay fabricantes de plaquetas de nanografeno, por lo que ya puedes conseguirlo, pero es muy caro. Lo más importante para nosotros es que, a menos que podamos ver un beneficio en el compuesto, no estamos completamente vendidos. Si pudiéramos encontrar alguna forma de obtener grafeno o nanotubos de fibra de carbono para crear cadenas largas como las que tenemos para la fibra de carbono actual, Dios mío, la rigidez, la fuerza y el peso serían increíbles.

Trek.com

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