SEGUNDA PARTE:
SEGUNDA PARTE:
La tribología es el estudio de la fricción, el desgaste y la lubricación; la ciencia de las superficies que interactúan en movimiento relativo. Una cadena de bicicleta tiene una multiplicidad de superficies en movimiento y en interacción, y todas requieren lubricación. Y los lubricantes deben estar optimizados para los numerosos tipos de interacción que se producen.
Pocas áreas de la bicicleta funcionarían con el grado de eficacia deseado sin el uso de fórmulas optimizadas. El lubricante es una ayuda silenciosa y a menudo invisible para el rendimiento y la protección. No se puede exagerar la complejidad de la tribología de una cadena de bicicleta. El movimiento constante y la aparición simultánea de numerosos factores, a menudo contradictorios -un pasador fijo dentro de un rodillo en movimiento, por ejemplo-, lo convierten en un campo de interés absorbente. El propósito de la tribología de reducir la fricción y el desgaste aporta beneficios que van desde la mejora de la eficiencia mecánica hasta la anticorrosión. Se ha pasado por alto durante demasiado tiempo y este capítulo intenta corregir ese descuido.
La complejidad de una cadena de bicicleta obliga a optimizar la fórmula para su rendimiento o durabilidad. La primera consideración del tribólogo al crear un lubricante para mejorar la durabilidad es reducir la velocidad a la que se produce el desgaste, una desafortunada consecuencia inevitable del contacto. Este objetivo es diferente de la optimización de un lubricante para el rendimiento, donde el objetivo es reducir la fricción.
El desgaste puede reducirse con lubricantes que establezcan una tribopelícula. Un tribofilm se utiliza generalmente para referirse a una capa de protección entre dos superficies de contacto; en este caso, entre elementos de la Sistema de transmisión que tienen un grosor de apenas nanómetros. A nivel micro, la reposición de una fórmula cuyos componentes se descomponen para crear un tribofilm es automática e intrínseca. El fenómeno, que se basa en un proceso de formación y reformación molecular, agotamiento y reposición, se describe como cinética química.
Los lubricantes también pueden optimizar su durabilidad mediante el uso de compuestos químicos de alto peso molecular. Los polímeros y otros componentes de "cadena larga" forman una capa densa que separa los componentes de Sistema de transmisión por meras micras y esto reduce el contacto y el desgaste. La presencia del modificador de fricción orgánico en el contacto proporciona una separación microscópica de las contrapartes de rozamiento, lo que evita/reduce el contacto directo, lo que en última instancia reduce el desgaste.
El objetivo principal de un lubricante de alto rendimiento es reducir la fricción. El objetivo del tribolista Supremo es minimizar la fuerza requerida por el ciclista para superar la resistencia que supone el rodamiento de una cadena sobre los anillos y piñones de transmisión. Nuestros expertos disponen de una serie de herramientas químicas para ayudar en esta tarea, que describiremos en detalle en el siguiente capítulo. Aquí, donde nos centramos en la tribología, ofreceremos un resumen de los tipos más populares y la forma en que funcionan.
Los modificadores de fricción orgánicos, con sus "cabezas" polarizadas y sus colas no polarizadas, se adhieren a ambos lados de la superficie del aceite base para formar un plano de cizallamiento de baja fricción. Los modificadores de fricción poliméricos se comportan de forma similar. También existe el organomolibdeno soluble como otra clase de modificadores de la fricción que pueden utilizarse en los lubricantes para bicicletas.
Las nanopartículas también reducen la fricción. Algunas, como el grafeno, utilizan partículas estructuradas en capas para crear un plano de cizallamiento. Otras "ruedan" durante el proceso de contacto tribológico y reducen la fricción intrínsecamente, como el PTFE o las partículas de óxido metálico. La viscosidad es otra de las cuestiones de rendimiento que se abordan en la fórmula. Los lubricantes más gruesos ofrecen un mayor rendimiento por su capacidad para resistir las partículas de polvo y otros residuos microscópicos, pero la viscosidad debe ajustarse cuidadosamente, ya que los lubricantes muy viscosos pueden tener el efecto negativo de aumentar la viscosidad debido al arrastre viscoso.
Sin embargo, la química es sólo un aspecto de un lubricante de alto rendimiento. Las condiciones tribológicas descritas en la sección anterior sobre la durabilidad - velocidad, carga, dirección, tensión, etc. - son igualmente aplicables. Sistema de transmisión los materiales también son importantes.
La eficacia de un lubricante depende en gran medida de la química de la superficie del acero del que está hecha la cadena. Algunas composiciones ofrecen un alto grado de absorción. Otras, como las cerámicas, no lo hacen. Del mismo modo, el acabado aplicado a la cadena por el fabricante es un determinante clave de las presiones de contacto.
La precisión de las pruebas exige que, en la medida de lo posible, los componentes que se aplican en el desarrollo Lubricar reproduzcan los utilizados en el mundo real en todos los aspectos. Probamos con componentes de Shimano y SRAM Sistema de transmisión y también con acabados no estándar. El anodizado, por ejemplo, tiene un profundo efecto en la absorción del lubricante. Muc-Off trabaja con socios externos para crear materiales de prueba de la máxima precisión.
Los tribólogos consideran que la fricción y el desgaste son fenómenos separados. Se añaden diferentes aditivos al lubricante para mejorar la fricción o el desgaste. En algunos casos, el mismo aditivo puede utilizarse para mejorar ambas propiedades.
Proteger una cadena de bicicleta de la corrosión es también una cuestión de tribología. Una vez que un componente metálico, en particular los eslabones de acero de una cadena de bicicleta, se desgasta tanto por la fricción que queda desprovisto de un revestimiento o de su capa de óxido nativo, su superficie desprotegida ("naciente") se vuelve muy reactiva y, por tanto, vulnerable a la oxidación, también conocida como herrumbre.
Los lubricantes desarrollados con este fin utilizan inhibidores de la corrosión; aditivos que contienen moléculas que impiden la generación de electrones y retrasan el proceso electrolítico que crea el óxido. Muc-Off utiliza inhibidores de la corrosión en una serie de productos, como sprays y lubricantes.
Las temperaturas extremas (o presiones, en términos tribológicos) suponen un reto diferente. La mayoría de los lubricantes se producen en forma líquida y pueden estar sujetos a la cristalización o la evaporación. Las moléculas de polialfaolefina (PAO) son muy resistentes a las altas temperaturas. Algunos de los nuevos productos de Muc-Offutilizan ésteres que son resistentes a la congelación por encima de los -20° y experimentan un encerado mínimo que se invierte al aumentar las temperaturas.
La codependencia de la química y la tribología está en el centro de nuestro empeño por llevar a cabo todos los aspectos del desarrollo de lubricantes para bicicletas dentro de la empresa. Desde equipos altamente sofisticados hasta ingenieros del más alto nivel, hemos respaldado este objetivo estratégico con acciones e inversiones.
Cuando las audaces afirmaciones sobre el rendimiento de los lubricantes se basan en pruebas pseudocientíficas -realizadas con un turboentrenador, por ejemplo-, la pérdida de credibilidad corre el riesgo de dañar la categoría. Todos los participantes en el mercado comparten la responsabilidad de dejar atrás los mitos y las anécdotas. Poner el mismo énfasis en las pruebas (tribología) que en el producto (química) es esencial para ganar la credibilidad que el sector necesita.
Como resultado del increíble trabajo de Muc-Offen el ámbito de la tribología, la marca empezó a llamar la atención fuera de la industria de la bicicleta.
Muc-Off empleó sus conocimientos y equipos de tribología para ayudar a Renault F1 a resolver un problema único e inusual. En ese momento, Muc-Off había recibido recientemente más de un cuarto de millón de libras de nuevos equipos de tribología e interferometría de luz blanca, lo que permitió utilizar la flexibilidad de este sistema de vanguardia en este proyecto tan exigente. Aunque el proyecto no dio lugar a ningún resultado concreto, Muc-Off se sintió honrado de estar en la conversación de un deporte tan prestigioso y técnicamente avanzado, demostrando una vez más cómo sus equipos y su experiencia estaban rompiendo nuevos límites.
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