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LIGERO PERO RESISTENTE La Fibra de Carbono en las Carreras Off-Road por Micah Anderson desde paneles de carrocería y protectores para Trophy Truck hasta asientos y cascos de carreras, los productos fabricados con materiales compuestos de fibra de carbono se han convertido en un elemento esencial del automovilismo moderno. Pero, ¿cuál es exactamente el secreto de la fibra de carbono? ¿Cómo se fabrican estos componentes y por qué la fibra de carbono se ha convertido en el material preferido por los corredores off-road que buscan cualquier ventaja posible? Tanto para los corredores como para los fabricantes, la fibra de carbono ya no es simplemente una alternativa ligera y costosa a la fibra de vidrio o el aluminio. Los fabricantes de productos especializados para carreras off-road y automovilismo están combinando fibras, modificando la disposición de las capas, controlando la rigidez, añadiendo refuerzos solamente donde son necesarios e integrando características funcionales directamente en sus piezas. Un capó ligero y un casco capaz de salvar una vida pueden estar fabricados con tejidos de fibra de carbono, pero tienen muy poco en común cuando se trata de las condiciones que deben soportar. LO QUE ESTÁ DEBAJO DEL TEJIDO ES LO QUE CUENTA Desde un punto de vista técnico, los materiales de fibra de carbono se vuelven realmente interesantes cuando los fabricantes dejan de tratarlos simplemente como un sustituto de otros materiales y comienzan a diseñar cada pieza específicamente alrededor de la función que debe cumplir. Ese es el enfoque que Danny Ebberts utiliza en EBBCO Offroad. Su catálogo abarca desde paneles de carrocería y componentes aerodinámicos hasta compartimientos estructurales de almacenamiento, protectores de amortiguadores, protectores de antenas, volantes e incluso contenedores para celdas de combustible. Piezas diferentes, trabajos diferentes y requisitos distintos una vez que están expuestas al calor, impactos, vibraciones y cientos de millas de castigo. EBBCO utiliza principalmente fibra de carbono preimpregnada, en la que el material de refuerzo ya contiene una cantidad de resina cuidadosamente controlada. El material se almacena congelado a 0 grados F, se descongela cuando se necesita, se corta siguiendo patrones específicos, se coloca dentro del molde, se embolsa al vacío y posteriormente se cura en horno a temperaturas controladas. “El proceso y la precisión lo son todo en los materiales compuestos”, dijo Ebberts. Pequeños cambios en la orientación de las fibras, la cantidad de resina, la calidad del vacío o el proceso de curado pueden modificar el comportamiento de la pieza terminada. EBBCO utiliza corte y maquinado CNC para obtener patrones y moldes repetibles, además de múltiples inspecciones de calidad y pruebas no destructivas en determinados componentes estructurales. Ese mismo nivel de planificación comienza incluso antes de iniciar la fabricación. Jason McNeil, fundador de FiberwerX, analiza las cargas a las que estará sometido un panel antes de decidir cómo debe fabricarse. “Analizamos la forma, los puntos de montaje, las zonas de impacto, la exposición al calor, las cargas esperadas y la cantidad de flexibilidad o rigidez que necesita la pieza”, dijo McNeil. Para muchas de las carrocerías de carrera FiberwerX, esto conduce a un proceso de infusión de resina asistido por vacío. Los materiales secos de fibra de carbono y los refuerzos se colocan dentro del molde, se embolsan al vacío y se compactan antes de hacer fluir la resina uniformemente a través del laminado. El proceso permite a FiberwerX controlar con precisión la proporción entre fibra y resina, la compactación y el espesor final. Igualmente importante es que los fabricantes no tienen que construir toda la pieza de la misma manera. Se pueden concentrar capas adicionales o refuerzos alrededor de los puntos de montaje, bisagras, bordes y zonas de impacto, mientras que otras secciones permanecen más ligeras. Los tipos de materiales, tejidos y orientación de las fibras pueden variar. También se pueden incorporar materiales de núcleo. Las láminas de carbono pueden combinarse con capas de Kevlar u otros refuerzos cuando la aplicación requiere características diferentes. Esa capacidad de ajustar la construcción es una de las mayores ventajas de la fibra de carbono en un vehículo de carrera. El material es solamente el punto de partida. Lo que finalmente importa es cómo se diseña, se colocan sus capas, se cura y se refuerza la pieza para el trabajo que la espera en el desierto. UN CAPÓ Y UNA PLACA PROTECTORA VIVEN VIDAS MUY DIFERENTES Los Trophy Trucks, camiones Spec y UTV utilizan cada vez más paneles de carrocería de fibra de carbono de adelante hacia atrás. El ahorro de peso es bastante fácil de comprender, especialmente cuando ese peso se elimina de zonas elevadas con respecto al centro de gravedad del vehículo. Pero la carrocería es solamente el comienzo. FiberwerX y EBBCO también están utilizando materiales compuestos detrás de los paneles exteriores como escudos y protectores. Además, un vehículo de carrera puede equiparse con paneles de carbono en lugares donde probablemente se utilizaba aluminio hace apenas algunos años, incluyendo el interior de la cabina, como protección de la mampara cortafuego, paneles interiores y debajo del vehículo para placas protectoras, defensas y protección de la celda de combustible. No todas esas piezas pueden fabricarse de la misma manera. Un cofre puede necesitar permanecer rígido a alta velocidad, soportar vibraciones y golpes con ramas, y mantenerse firmemente sujeto alrededor de las bisagras y seguros. McNeil diseña las secciones abiertas para mantenerlas relativamente ligeras, mientras añade material alrededor de las áreas donde se concentran las cargas. Al pasar a la parte inferior del vehículo, las prioridades cambian rápidamente. FiberwerX también fabrica contenedores exteriores de material compuesto para celdas de combustible. Estos rodean la celda de combustible y los componentes relacionados. La disposición estructural de las capas y el laminado son considerablemente más pesados que los de la carrocería exterior, con refuerzos adicionales en la parte inferior, la cara frontal, las esquinas y las áreas de montaje. Un panel que protege una celda de combustible está sometido a un bombardeo interminable de rocas, grava y residuos que lo golpean constantemente. La fibra de carbono es rígida y resistente, pero McNeil señala rápidamente que no es indestructible. Los impactos fuertes, sostenidos y concentrados pueden agrietar o delaminar los materiales compuestos. Ahí es donde entran en juego el Kevlar y otros refuerzos de aramida. La fibra de carbono puede proporcionar rigidez y resistencia con poco peso, mientras que el Kevlar añade tenacidad, resistencia a la abrasión y protección contra desgarros o perforaciones. FiberwerX utiliza una construcción híbrida alrededor de las celdas de combustible, las zonas de las placas protectoras y otros paneles donde más se necesita. “La solución más resistente con frecuencia no es un laminado completamente de fibra de carbono”, dijo McNeil. “Es la combinación correcta de fibra de carbono, Kevlar, fibra de vidrio, material de núcleo, resina y refuerzos localizados”. Un capó de fibra de carbono y una placa protectora de fibra de carbono para la celda de combustible pueden pertenecer a la misma familia general de materiales, pero sus composiciones pueden ser completamente diferentes. LA FIBRA DE CARBONO COMO PROTECCIÓN EBBCO fabrica más de cien productos, muchos de los cuales son herramientas o accesorios diseñados para resolver problemas específicos. Los protectores de antenas y amortiguadores estuvieron entre los primeros productos de la compañía, y esa misma filosofía se ha extendido a soportes para Starlink y otras piezas especializadas. En estas aplicaciones, la alta resistencia y el bajo peso de la fibra de carbono permiten añadir una protección útil mientras se incorporan mejoras prácticas de perfil bajo y mayor eficiencia aerodinámica. El amortiguador, la antena de radio o algún componente del sistema de comunicaciones pueden recorrer cientos de millas sin ningún problema, hasta que una roca impacta exactamente en el lugar equivocado. Como lo expresó Danny Ebberts, fundador de EBBCO: “No puedes ganar si no terminas”. Esa es una manera bastante práctica de ver la fibra de carbono en las carreras en el desierto. El peso sigue siendo importante, pero hay otras implicaciones que deben considerarse. Un protector ligero puede resguardar un componente crítico mientras reduce el perfil aerodinámico, otro aspecto de diseño que se toma en cuenta incluso antes de que el producto entre en producción. El valor no siempre se mide solamente en la báscula. A veces se mide en millas por hora y en qué componentes siguen funcionando cuando el vehículo llega a la meta. Ebberts también destacó rápidamente las importantes consideraciones de seguridad contra incendios al fabricar componentes de materiales compuestos. La fibra de carbono en sí es solamente una parte de esa ecuación. El sistema de resina y el proceso de curado pueden tener una gran influencia en la manera en que un componente terminado responde cuando aumentan la temperatura y la exposición directa al calor. “Cuando se fabrican y curan correctamente, los componentes de materiales compuestos presentan riesgos mínimos de incendio”, dijo Ebberts. “La fibra de carbono en bruto está cauterizada y previamente quemada, por lo que solamente la resina puede ser inflamable. Nuestra resina para altas temperaturas tiene un punto de ignición de 1,400 grados F y no continuará ardiendo sin una exposición prolongada a esa temperatura elevada”. Según EBBCO, la diferencia entre los sistemas de resina y los procesos de fabricación puede ser considerable. Ebberts dijo que algunas piezas fabricadas mediante laminado húmedo o infusión de resina, utilizando resinas que curan a temperatura ambiente, pueden tener puntos de ignición de entre 250 y 300 grados F. En comparación, señaló que el aluminio, al que la fibra de carbono sustituye frecuentemente en algunas de estas aplicaciones, se funde aproximadamente a 600 grados F. Esto convierte la exposición al calor en otro aspecto importante del diseño. Un panel ubicado cerca del calor del escape, una mampara cortafuego u otras zonas de alta temperatura no puede tratarse simplemente de la misma manera que un protector montado en una zona con flujo de aire limpio. Es ahí donde la fibra de carbono comienza a funcionar menos como un acabado ligero y más como una protección estructural, no porque el material sea invencible, sino porque su construcción puede adaptarse específicamente a aquello que necesita proteger. LOS ASIENTOS DE CARBONO CONECTAN AL PILOTO CON EL VEHÍCULO Pasar largas horas sujeto dentro de un vehículo de carrera off-road es un maratón físicamente exigente. Entre montículos, compresiones, aterrizajes fuertes y cambios constantes de dirección, el asiento tiene que controlar el movimiento del piloto mientras soporta las cargas del chasis, la geometría de los arneses y las fuerzas de un impacto. David Black, Presidente de Racetech, dice que eso es solamente el comienzo. “Diseñamos los asientos tomando en cuenta las fuerzas que experimentan los pilotos en ambientes extremos de carrera y durante un impacto”, dijo Black. “Un asiento rígido mantiene al piloto conectado con el chasis en lugar de permitir que el cuerpo se mueva de manera independiente”. La construcción con materiales compuestos permite a los fabricantes tener mayor control sobre cómo se comporta esa estructura. Racetech utiliza construcciones de carbono y carbono-Kevlar con espumas absorbentes de energía colocadas estratégicamente, permitiendo ajustar la rigidez y el soporte en distintas zonas del asiento. Alan Viado, Director de Ventas y Marketing de SPARCO USA, describe una ventaja similar. La fibra de carbono permite a los ingenieros de SPARCO controlar la dirección de las fibras, la cantidad de capas y el tejido del carbono, de manera que distintas zonas del asiento puedan reaccionar o comportarse de forma diferente bajo carga. Las secciones que requieren mayor rigidez pueden recibir refuerzos adicionales, mientras que otras áreas pueden diseñarse con mayor flexibilidad para ayudar a controlar la energía durante un impacto. También existe un beneficio en cuanto al peso. Racetech señala que sus asientos Serie 119 de carbono y carbono-Kevlar pueden ahorrar más de 7 libras en comparación con un modelo equivalente de fibra de vidrio. SPARCO calcula que sus asientos de carbono pueden ahorrar aproximadamente entre 50% y 70% de peso en comparación con un asiento similar con estructura de acero. Pero ambos fabricantes coinciden en un punto más importante: el peso es solamente una parte de lo que un asiento de carbono aporta a un vehículo de carrera. EL AJUSTE, COMODIDAD Y OTRAS CARACTERÍSTICAS IMPORTAN La mejor estructura de material compuesto sirve de poco si el piloto no se ajusta correctamente dentro de ella. “Un piloto cómodo podrá rendir a un nivel más alto durante mucho más tiempo”, dijo Viado. SPARCO ofrece múltiples tamaños y anchos porque la estatura del piloto, la posición de los hombros, el espacio para las caderas y la ubicación de las ranuras para los arneses influyen en el ajuste. La compañía también desarrolló un cojín para off-road utilizando espuma viscoelástica de celda cerrada, ajustada para proporcionar mayor comodidad sin permitir un movimiento excesivo del cuerpo. Racetech sigue la misma filosofía con configuraciones de asiento estándar, alto, ancho y ancho-alto, además de cojines removibles para la base y el respaldo, opciones de base baja y cojines adicionales para soporte de los muslos. Su diseño de hombros cuadrados proporciona una contención completa alrededor de la parte superior del cuerpo y trabaja en conjunto con los arneses para ayudar a controlar el movimiento del piloto durante las curvas y los impactos. Racetech también ofrece dos características en sus asientos con beneficios claros para las carreras en el desierto. Su estructura de montaje posterior permite sujetar el asiento cerca del nivel de los hombros e integrarlo a la jaula antivuelco, lo que, según Racetech, mejora la distribución de las cargas estructurales, el soporte del piloto y la percepción de las reacciones del chasis. También está disponible un sistema integrado de ductos de aire frío en sus asientos de las Series 119 y 129. El aire se conduce a través de la parte trasera de la estructura y sale por el cojín del respaldo hacia la zona lumbar del piloto, una característica que se vuelve fácil de apreciar durante una sofocante SCORE Baja 500, usando varias capas de protección contra incendios y sentado junto a un tren motriz y un sistema de escape que generan un intenso calor. SPARCO aborda la misma ecuación de rendimiento mediante el ajuste, la configuración de los cojines y la construcción de la estructura. Sus asientos QRT están disponibles en versiones de carbono y Kevlar, y también ofrece sus asientos QRT de fibra de vidrio como una alternativa de material compuesto de menor costo que todavía cumple con las normas FIA correspondientes. Ya sea que la elección sea carbono, carbono-Kevlar o fibra de vidrio, ambas compañías regresan al mismo requisito básico: el asiento debe ajustarse correctamente al piloto, trabajar junto con los sistemas de retención y mantener al corredor correctamente posicionado desde la línea de arranque hasta la meta. Ambas compañías son ejemplos de lo que los materiales compuestos permiten cada vez más a los fabricantes: ajustar la construcción del producto según las exigencias de la aplicación e integrar características competitivas y únicas directamente en sus asientos. UNAS CUANTAS ONZAS SE VUELVEN PESADAS EN BAJA El casco puede ser el lugar donde los beneficios de la fibra de carbono y el ahorro de peso se vuelven más fáciles de apreciar físicamente para un corredor. Unas cuantas onzas no parecen mucho cuando el casco está sobre una mesa de trabajo. Ponlas sobre tu propia cabeza y recorre unos cientos de millas de montículos, y la ecuación cambiará. “Cada vez que el vehículo pasa sobre un montículo, cae en una compresión, aterriza plano después de un salto, golpea una roca o rebota contra un surco, el cuello y los hombros del piloto deben estabilizar la masa combinada de la cabeza y el casco”, explicó Matt Winter, Director de Marketing de Racing and Safety en Holley Performance Brands, que incluye a Stilo y Simpson. El copiloto recibe el mismo castigo mientras rebota entre el recorrido, el GPS, los instrumentos y las notas. “En una carrera en el desierto, unas cuantas onzas no se cargan una sola vez”, dijo Kevin Albino, Director de Gestión de Productos de Safety and Racing en Holley. “Se aceleran y estabilizan miles de veces”. El equilibrio también importa. Un casco que concentre demasiado peso hacia adelante o hacia atrás puede tirar constantemente de la cabeza del piloto. Un casco bien equilibrado permanece más neutral y exige menos esfuerzo del cuello. La fibra de carbono ayuda a los fabricantes a optimizar esa masa, pero los expertos de Holley tienen cuidado de no reducir la conversación a “fibra de carbono equivale a mayor seguridad”. Un casco funciona como un sistema. Durante un impacto, la carcasa rígida distribuye una carga concentrada sobre un área más amplia. Debajo de esa carcasa se encuentra el revestimiento de EPS. Se trata de un revestimiento especialmente diseñado para controlar la energía, normalmente fabricado con poliestireno expandido que se comprime y absorbe energía, proporcionando a la cabeza mayor tiempo y distancia para desacelerar. Después están el acolchado y los insertos que mantienen la cabeza correctamente posicionada dentro del casco, lo cual depende de utilizar una carcasa del tamaño adecuado para el usuario. “Una carcasa de fibra de carbono no funciona de manera independiente”, dijo Luis Ortiz, Director de Ingeniería de Safety and Racing en Holley Performance Brands. “La carcasa distribuye la carga, el revestimiento controla la energía y el ajuste mantiene todo el sistema donde debe estar”. Los cascos modernos también pueden utilizar revestimientos con diferentes densidades en distintas zonas para responder a diferentes condiciones de impacto. Además, los cascos premium pueden ofrecer una mayor variedad de tamaños de carcasa para adaptarse con mayor precisión al tamaño de la cabeza del piloto, en lugar de utilizar una carcasa grande con acolchado adicional. Esto puede reducir volumen y peso innecesarios. Los mayores avances en cascos de fibra de carbono no han surgido de un solo material revolucionario. Gran parte del progreso proviene de que los fabricantes ahora tienen un control mucho más preciso sobre la manera en que se diseña y fabrica todo el casco. Stilo y Simpson utilizan modelado digital que permite a los ingenieros perfeccionar la forma de la carcasa y la colocación de los materiales antes de comenzar con los herramentales. Un corte más preciso mejora la uniformidad de un patrón de fibra de carbono a otro, mientras que mejores materiales preimpregnados y sistemas de resina proporcionan a los fabricantes un mayor control sobre el peso, la rigidez y el desempeño estructural. Stilo comienza con fibra de carbono preimpregnada cortada en patrones individuales. Estas piezas se colocan a mano dentro del molde del casco siguiendo un esquema detallado de laminado, al que llaman “ply book” (libro de capas). Este indica al técnico dónde debe ir cada pieza, en qué dirección deben orientarse las fibras, dónde deben superponerse las capas y dónde se requiere refuerzo adicional. En lugar de simplemente añadir más fibra de carbono, los fabricantes ahora pueden reforzar zonas específicas de la carcasa y eliminar material innecesario en otras. La parte superior, la mentonera, la abertura visual, el borde inferior y las zonas de anclaje del sistema de retención tienen funciones diferentes y soportan cargas distintas. Cada una puede recibir su propia combinación de materiales, orientación de fibras y refuerzos. Stilo lleva esta filosofía un paso más allá con su Puro Technology, que optimiza cuidadosamente el uso de rellenos, capas transparentes y lacas aplicadas al exterior. Esto es importante porque cada onza cuenta, y no todo el peso de un casco proviene de la carcasa de fibra de carbono. Para un corredor off-road, el resto del casco también importa. El campo de visión, las comunicaciones, el aire forzado, la hidratación, las viseras, el sellado de la visera, el montaje del dispositivo de retención de cabeza y cuello, los herrajes, el acolchado y otros componentes pasan a formar parte del conjunto una vez que el piloto está sujeto dentro del vehículo. La familia de cascos Venti WRX de Stilo, presentada en 2024, aumentó el campo de visión un 34%, según la compañía, mientras mantiene la cobertura integral del rostro y ofrece configuraciones para viseras selladas o gafas. El consejo de Holley para comprar un casco refleja esa visión más amplia: comienza con la certificación requerida, asegúrate de que el ajuste sea correcto, verifica que funciona con el vehículo y con el resto del equipo de seguridad, y después preocúpate por el peso. DEL MOSTRADOR DE VENTAS AL MERCADO UTV Rugged Radios puede observar todos los días otra parte del ciclo de la fibra de carbono: en qué están realmente dispuestos a gastar dinero los corredores. Dustin Ensign, Director de Marketing, confirma que los cascos son uno de los productos en los que los clientes de Rugged están dispuestos a invertir. “Los corredores pasan horas usándolos, así que quitar peso de la cabeza y el cuello no es simplemente una especificación sobre el papel”, dijo Ensign. “Es algo que notas cada vez que te pones el casco, y aún más al final de un largo día dentro del vehículo de carrera”. Rugged también está viendo aparecer la fibra de carbono en equipos recreativos de comunicación, incluyendo audífonos ligeros de fibra de carbono que se utilizan frecuentemente durante el pre-running. “Como sucede con mucha de la tecnología dentro de la industria off-road, comienza en las carreras y después llega a los productos recreativos”, dijo Ensign. FiberwerX también está observando un mayor interés en sus productos de fibra de carbono por parte de clientes con camiones recreativos y de calle. “Siempre hemos ofrecido mejoras de fibra de carbono para cualquiera de nuestros paneles de guardafangos para camiones, pero el mercado UTV está en otro nivel”, compartió McNeil. Las carreras UTV se han convertido en un área de gran crecimiento para las carrocerías y protecciones de fibra de carbono. No hace mucho, FiberwerX desarrolló paquetes de carrocería de carbono para el programa Polaris RZR Factory Racing, y aquello realmente despegó. Ahora, el catálogo UTV de FiberwerX ofrece kits completos de carrocería de carbono, incluyendo cofres, techos, puertas y paneles laterales de la caja, para determinadas aplicaciones UTV. Para los corredores UTV dedicados a la competencia, McNeil dice que pueden equiparlos con aún más componentes para lograr una reducción de peso específica, incluyendo mamparas cortafuego, paneles interiores y protección para la celda de combustible. Un corredor UTV que trabaja con considerablemente menos potencia que un camión de clase Ilimitada notará incluso las mejoras incrementales más pequeñas en el rendimiento obtenidas al reducir peso del vehículo. FIBRA DE CARBONO E INGENIERÍA MÁS INTELIGENTES El futuro de la fibra de carbono en las carreras off-road probablemente no consiste en cubrir cada superficie de un vehículo de carrera con más o menos capas. Las personas que fabrican estas piezas parecen estar más interesadas en utilizarla de manera más inteligente. Diseño cuidadoso, modelado inicial e ingeniería con visión hacia el futuro. Mejores sistemas de escaneo 3D, procesos perfeccionados, materiales avanzados, herramentales optimizados, corte CNC de materiales y, por supuesto, calidad y control están haciendo que todo esto sea más fácil de innovar y repetir. Y quizá ese sea el verdadero secreto. La fibra de carbono no es un solo material haciendo un solo trabajo, sino un maravilloso y extremadamente versátil tejido negro que ahora podemos apreciar. SJ

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