Muitas são as forquetas rígidas de alumínio, que prometem pesos excepcionalmente baixos. É no entanto comum dizer que o alumínio é muito rígido e que estas forquetas são muito "duras" e secas para andar no trilho.

A realidade é que as ligas de alumínio não são especialmente rígidas. É um mito dizer que as ligas de alumínio são rígidas. Falando em números, o módulo de rigidez (é o parâmetro físico que avalia a rigidez) de um bom cromoly é de 30x10^6 PSI. A rigidez de uma liga soldável de alumínio ronda os 10x10^6 PSI.

Tirei os números daqui:

http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_773.html

Ou seja, o alumínio é 3 vezes mais flexível que o aço. Grosso modo, para uma força e geometria semelhante, flectirá 3 vezes mais que o aço.

Ou seja, é facil construir uma forqueta bem leve e confortável a partir de alumínio. A leveza está lá, a resistência da liga é suficiente e capacidade de flectir é muito boa.

Infelizmente, o alumínio apresenta uma limitação séria. Qualquer flexão que sofre provoca o crescimento de micro fendas intrínsecas ao material. O aço e o titânio aqui brilham. Estes dois materiais têm algo que se chama "tensão limite de fadiga". É um valor de tensão (esforço) que se não for ultrapassado garante que a peça nunca vai falhar pelo crescimento destas micro-fendas de fadiga.

E é um valor normalmente alto, pelo que é fácil fazer peças com boa flexão sem nunca entrar em valores de tensão que levem ao surgimento de fendas de fadiga.

Mas voltando ao alumínio. Para se conseguir peças leves e duráveis, a única solução é mesmo usar diâmetros grandes de tubos. Tubos finos e de grande diâmetro, mesmo que feitos num material flexível, são leves mas extremamente rígidos. Não flectem muito, não abrem fendas de fadiga. É por isso que os quadros de alumínio são leves, mas secos e rígidos. Os projectistas sacrificam a flexibilidade natural do material para obter durabilidade.

A fibra de carbono é uma história diferente. Como não sofre fadiga pode-se promover a flexão das pernas sem perigo de danos a longo prazo. A resistência das peças a forças directas é enorme.

E de facto absorve vibrações devido à baixa rigidez em compressão da matriz polimérica. Para perceber o motivo disto, imaginem uma peça feita de fibras de aço embebidos numa enorme massa de de espuma plástica. Se comprimirem a massa de espuma, os cabos de aço torcem-se lá dentro e a energia dissipa-se. Mas puxem directamente pelos cabos de aço e vem tudo atrás com boa rigidez. Uma peça de compósito é feita de várias camadas sobrepostas que funcionam deste modo. O truque é variar a direcção dos cabos de aço (fibras de carbono na peça real) para obter resistência uniforme.

É por isso que é possível fazer forquetas leves e confortáveis de carbono. Existem problemas, como a resistencia ao dano. A matriz que segura às fibras é relativamente frágil. Voltando ao exemplo de cima, é fácil de arrancar bocados de espuma à mão.

Como tal, a escolha dos materiais para forquetas é uma questão de compromisso. Todos os materiais conseguem cumprir a função, mas com diferenças radicais de comportamento e custos.