Augusta Engineering & Adventures: Sepeda High End Carbon Frame dan High End Shimano Crank 11-Speed Failure

Carbon frame di sepeda memang memiliki banyak kelebihan, yang nantinya di akhir dengan komponen high end yang sama groupset, wheelset sama dengan frame alloy akan ada penghematan bobot total sepeda sekitar 10-20% beda bobot

Bobot frame yang ringan bisa 15-30% lebih ringan dari alloy,
Desain frame yang bisa lebih kompleks mengejar optimasi aerodinamika.
Kekuatan tarik yang 3-5x lipat dari alloy frame.

Typical Frame Weights (Approximate)

High-End Carbon 700-900gram
Mid-Range Carbon 1000-1200gram
High-End Alloy 1200-1400gram
Entry-Level Alloy 1500-1800 gram

Jika memang fokus ke performance sepeda dengan frame carbon mengungguli frame alloy atau steel.

Dengan bobot yang lebih ringan untuk menanjak akan terasa sangat berbeda dengan frame alloy atau steel. Di kecepatan tinggi dengan bentuk yang lebih aerodinamis juga bisa mencapai speed yang lebih tinggi.

Tapi semua ini harus di bayar dengan ketahanan serta ekspektasi penyimpanan.

Maksud ketahanan disini adalah sepeda frame carbon sebisa mungkin di hindari beban impact, seperti jalan berlubang, jalan dengan level berbeda atau jalan dengan patahan.

Penyimpanan, frame carbon disimpan jauh dari cahaya matahari dan UV, juga jangan jatuh atau terkena benda tajam atau tumpul, begitu ada notch atau bopeng di frame nya ini bisa jadi awalan retakan. Digabung dengan beban cyclic yang berulang, saat terjadi beban ultimatenya frame akan patah seketika.

Pabrik frame sepeda Camp

Selain itu juga rejection rate saat pembuatan frame carbon ini juga tinggi, karena handmade frame carbon sulit untuk mendapatkan konsistensi manufacture, dan begitu menghadapi quality control, akan terjadi reject yang cukup tinggi sebelum bisa di pasarkan, frame reject biasanya akan di hancurkan karena tidak bisa di recycle. Jadi waste nya cukup banyak.

Standard yang harus di capai frame sepeda adalah

Spesifik untuk desain ISO 4210-6:2023(en) Cycles — Safety requirements for bicycles — Part 6: Frame and fork test methods

yang patah

Gambar diatas adalah framce Carbon sepeda look yang patah di bagian nya, memang bagian ini salah satu titik kritikal, dimana momen saat impact di fork akan termultipli dengan lengan ayun nya, jadi beban di head tube ini akan sangat besar, saya yakin frame ini sudah melalui QAQC di pabrik dan sudah di anggap pass.

yang patah

Cervelo yang high end pun ada case patah di bagian fork, patah bersih di kedua as fork, mungkin ini hasil tabrakan dengan mobil didepannya.

patah

Frame Carbon MTB punya dimensi yang lebih tebal, karena MTB di ekspek untuk menahan beban dan akselerasi gerak jatuh bebas saat terbang di bike park. Cukup riskan menggunakan carbon frame di MTB. Mungkin untuk kebutuhan event race atau performance masih bisa di pikirkan, tapi kalau untuk harian baiknya di pikirkan ulang, kecuali memang tidak ada concern budget dan siap nerimo kalau frame sewaktu-waktu patah.

Frame MTB Trek yang patah

Berikutnya adalah kegagalan crank high end

Ini memang kasus yang cukup tenar di dunia persepedaan

Shimano Ultegra FC-6800, FC-R8000 (and Dura-Ace FC-9000, FC-R9100, FC-R9100-P). 11 speed
Production Dates: June 1, 2012, through June 30, 2019.

Crank dengan serial dan rentang produksi di atas di recall dan Shimano bertanggung jawab atas masalah ini.

Root cause nya di jelaskan Shimano

The affected cranksets use a two-piece "bonded" construction, where two forged aluminum halves are bonded together to create a hollow structure. Over time, this bonding agent can fail, leading to delamination or separation of the outer cover.

karena dibentuk dari yang di bond dengan tengah hollow, bonding dua piece ini lemah, jadi akan ada resiko lepasnya bonding dua bagian ini sewaktu-waktu dan terjadi kegagalan.

Saya cukup yakin secara desain jika di run di finite element software untuk mengecek regangan tegangan desain ini akan pass, tapi software tidak bisa men-simulasikan cacat fabrikasi seperti bonding dua piece ini.