Inventamos la llanta de carbono de bobinado de filamentos.
Las llantas Venn nacen de túneles de viento, superordenadores y utillaje articulado de varias piezas. Este es el trabajo que hay detrás, con las cifras que puede comprobar.
En el túnel de viento: humo y láser trazan el flujo de aire sobre una bicicleta Velocite
- 2015Las primeras llantas de bicicleta de bobinado de filamentos y un Eurobike Award
- 10Premios y distinciones otorgados por jurados de Alemania, Bélgica y Taiwán
- 150JUmbral de impacto para llantas de descenso; 100 J para carretera, gravel y XC. La UCI exige 40 J
- 5añosDe garantía en cada llanta Venn
La ingeniería que hay detrás de las llantas Venn
Desarrollo continuo desde 2015Desarrollo continuo desde 2015: las primeras llantas de bicicleta de bobinado de filamentos, un método patentado, un laminado optimizado por análisis de elementos finitos, una sección hallada por un algoritmo y las llantas de hoy. Cada paso está fechado, con sus propias imágenes y dibujos.
Resistente en el sentido de la fibra
Una llanta de carbono se compone de filamentos de carbono, cada uno de 5 a 7 µm de diámetro, unidos por resina. Sometido a tracción en el sentido de sus fibras, el laminado es mucho más resistente que en sentido transversal, donde solo aguanta la resina.
Por eso, lo que vale una llanta depende de por dónde pasan sus fibras y de dónde terminan: allí donde acaba una fibra, su carga tiene que atravesar la resina para llegar a la siguiente. Diseñar un laminado es colocar la fibra por donde pasa la carga, y ahí empezó el trabajo de Venn.
Las primeras llantas de bicicleta de bobinado de filamentos
En 2015 presentamos las Venn Rev 35, las primeras llantas de bicicleta de bobinado de filamentos. El mismo año de su lanzamiento ganaron el Eurobike Award, el Taipei Cycle d&i award y el Golden Pin Design Award.
El método que patentamos
TW I607894, una patente de la que fuimos titulares (solicitada en 2016, concedida en 2017, inventor: Victor Major), exponía el método en cinco pasos: bobinar, cortar, plegar, unir, moldear. Estos son sus propios dibujos.
El laminado de la Var 507, por análisis de elementos finitos
Para la Var 507 dividimos la llanta en cuatro partes y, una por una, optimizamos su laminado mediante análisis de elementos finitos, manteniendo fijas las demás. Antes se validó el modelo con datos de ensayo. Ese mismo año, las llantas Venn de bobinado de filamentos ganaron el Flanders Bike Valley Start-up Innovation Award.
- Simétrico donde el laminado lo permitePara que la rueda no se retuerza al flexionarse.
- EquilibradoCada capa en ángulo tiene su simétrica, para que la llanta no sufra cizalladura al estirarse.
- Sin bloques gruesos en una sola direcciónEsas capas se reparten por todo el apilado, con capas en ángulo entre ellas para detener las grietas.
La sección de la Var 77, por algoritmo
La Var 77 fue la primera sección de llanta diseñada por un algoritmo. Junto con la National Cheng Kung University, un algoritmo genético que dirigía un solver de CFD generó 675 secciones, y la mejor se convirtió en el molde. Su trayectoria de bobinado se diseñó con software.
El vídeo de bobinado
Fotogramas del vídeo de bobinado de 2023.
Las llantas de hoy
Cada llanta Venn se fabrica según la norma ETRTO, y cada modelo pasa por el mismo programa de ensayos antes de salir a la venta: umbrales de impacto de 100 J para carretera, gravel y XC y de 150 J para descenso. La UCI exige 40 J.
Agujeros moldeados para radios, sin fibra cortada
En las Venn 420, 520, 440, 540 y 620A TCD UL, los agujeros para radios se moldean en la llanta, orientados hacia la brida del buje, y no se taladran tras el curado. Las fibras rodean cada agujero en lugar de terminar en él.
Las especificaciones de cada ficha indican el ERD, las opciones de agujeros y las dimensiones que necesita para el montaje.
Calidad que se puede medir
Paredes impecables desde el moldeUna llanta de carbono vale lo que vale su pared, y nunca será más lisa que la superficie contra la que se moldea.
Salvo las llantas Var de bobinado de filamentos, todas las llantas Venn que se fabrican hoy se moldean en utillaje articulado de varias piezas, contra una superficie de contacto con un acabado de alta calidad. El carbono se lamina con exactitud y se preforma a forma neta antes de entrar en el utillaje, de modo que nada se deja al azar en la posición de la fibra. Este utillaje y este preformado son habituales en la industria aeroespacial. En la fabricación de llantas no son la norma.
Cada curado se realiza con ciclos controlados de presión y temperatura. Juntos compactan por completo el laminado y dejan que la resina fluya donde debe: la pared sale prácticamente libre de huecos y de imperfecciones superficiales, sin necesidad de barniz que oculte nada.
- ETRTOFabricada según la norma ETRTO.
- ImpactoUmbrales de aprobación de 100 J para carretera, gravel y XC, 130 J para all-mountain y 150 J para descenso. El ensayo de ruedas de la UCI pide 40 J.
- PesoTolerancia de ±15 g sobre su peso publicado en las llantas de 29 pulgadas y 700c.
- RevisadaSe revisa antes de enviarse.
Donde empezó todo
En 2015, el equipo de Venn hizo las primeras llantas de bicicleta de bobinado de filamentos y ganó con ellas un Eurobike Award; Taiwán concedió después patentes para el método (TW I607894 y TW I634964, de las que fuimos titulares). El bobinado era la vanguardia de su época. Lo que aprendimos allí, sobre fibra, resina y moldes, es lo que nos permite juzgar hoy cada llanta.
Reconocimientos
10 premios y distinciones desde 2010Jurados de Alemania, Bélgica y Taiwán han reconocido nuestro trabajo en diseño, innovación y tecnología de fabricación. La industria de los materiales compuestos nos invitó a mostrarlo.
Llantas de carbono de bobinado de filamentos
Por bobinar fibra continua alrededor de la sección de la llanta en lugar de colocar a mano láminas cortadas. Nunca se había hecho en una llanta de bicicleta.
Venn Rev 35
Las mismas llantas ganaron en la mayor feria de bicicletas de Asia, el año de su lanzamiento.
Venn Rev 35
El principal premio de diseño de Taiwán, para la llanta que inició la era del bobinado de filamentos.
Start-up Innovation Award
El primer galardón de este tipo, entregado en Velofollies, en Kortrijk, a las llantas Venn de bobinado de filamentos.
Velocite Helios Aero
El cuadro aero que ganó el premio conjunto iF Design y Taipei Cycle d&i en la categoría de bicicletas.
National Entrepreneurship Award
Uno de los diez elegidos entre 80 candidatos, seguido del Taiwan Excellent Enterprise Quality Award en 2011.
Invitados por la industria de los materiales compuestos
En JEC Asia 2019, JEC Group destacó a Velocite por su trabajo pionero en el procesado de materiales compuestos. Victor Major habló del avance de los compuestos termoplásticos y de las cuestiones que la industria debe resolver: aumentar el volumen de producción y hacer reciclables las estructuras.
Investigación que acaba en la llanta
Cada llanta Venn nace como una pregunta de ingeniería, no como un ejercicio de estilo. Trabajamos con universidades, centros de investigación y fabricantes de materiales, y los resultados van directos al laminado.
Una fibra para cada función
- Toray T1100Fibra de ultraalta resistencia, ya presente en nuestros laminados de llanta más recientes
- Toray T800La estructura principal: alta resistencia y rigidez
- Toray T700SDonde cuentan la tenacidad y la resistencia al impacto
- Alto móduloRigidez donde hace falta, sin añadir peso
Aerodinámica, calculada y después medida
Diseñamos nuestras propias secciones con dinámica de fluidos computacional y después las validamos en el túnel de viento. Marcas de bicicletas grandes y pequeñas, y fábricas OEM de llantas, han utilizado ese mismo trabajo para sus propios productos.
- Diseñadas para el ciclistaEl manejo con viento lateral importa tanto como la resistencia aerodinámica en línea recta.
- Secciones para cada disciplinaLas llantas de carretera, gravel y montaña tienen cada una la forma que conviene a la cubierta y a la velocidad.
- Comprobadas en el túnel de vientoPrimero la simulación, después la medición en ruedas reales.
Sustentación prácticamente nula, en todas las condiciones
La Var 507 nunca buscó la cifra de resistencia aerodinámica más baja en una sola configuración del túnel de viento. Su sección sitúa el centro aerodinámico justo detrás del eje, de modo que las rachas y el paso de vehículos no transmiten prácticamente ninguna reacción al manillar.
La primera sección de llanta diseñada por un algoritmo
Junto con la National Cheng Kung University, un algoritmo genético que dirigía un solver de CFD generó 675 secciones. Solo fijamos la cubierta (25 mm), el perfil (77 mm) y el punto más ancho (30 mm; sin ese límite, el óptimo tenía 42 mm de ancho). La forma en sí quedó libre. Las candidatas cóncavas y bulbosas siguieron en la búsqueda sin tocarlas y, si una de ellas hubiera sido la más rápida, la habríamos fabricado. Las mejores candidatas se modelaron después en 3D y se simularon como ruedas completas, y la mejor se convirtió en el molde. Ninguna llanta de bicicleta se había diseñado así antes.
Control de calidad, con las cifras
Cada modelo de llanta Venn pasa por el mismo programa de ensayos antes de salir a la venta. Lo único que cambia es la fuerza del golpe.
El resto del programa, con resultados
Del dosier de ensayos del juego de ruedas Venn 520 TCD UL, a modo de ejemplo:
| Ensayo | Resultado |
|---|---|
| Fatiga | 596 km en el banco, unos 1.000.000 de ciclos: sin grietas, abultamientos ni desprendimiento de radios |
| Descentrado en marcha | 4 horas y 130 km de funcionamiento continuo: descentrado de la rueda trasera no superior a 0,1 mm |
| Resistencia de los agujeros para radios | Todos los agujeros por encima del nivel de aprobación de 300 kgf |
| Rigidez lateral | 133 kgf/mm (0,40 mm con 53,2 kgf) |
| Retención de la cubierta | 120 psi mantenidos durante 8 horas, planitud y deformación dentro de los límites |
| Calor | 110 psi a 80 °C: el ancho de la llanta varió 0,05 mm |
| Montaje | Planitud de 0,15 a 0,18 mm, redondez de 0,20 a 0,22 mm, antes y después del inflado tubeless a 120 psi |
- También en gravelUna Venn 440 TCD UL registró 0,18 mm de planitud y 0,19 mm de redondez, y flexó menos de 4 mm con 5 kg de carga lateral, frente a un límite de 5 mm.
- Con 5 años de garantía en llantasY 2 años en ruedas completas.
Llantas para freno de llanta que aguantan el calor
Nuestros modelos de freno de llanta usan una resina propia de alta temperatura de transición vítrea (Tg). Mantiene su rigidez hasta temperaturas muy superiores a las que produce normalmente una frenada fuerte en un descenso largo, con buenas zapatas y frenos bien ajustados. Las llantas actuales para freno de llanta tienen una Tg de 250 °C (datos en archivo).
- unos 216 °CInicio de la caída del módulo de almacenamiento: donde la rigidez empieza a bajar
- unos 236 °CPico del módulo de pérdida
- unos 240 °CPico de tan delta, la cifra que suele citarse como Tg
Llantas diseñadas a partir de principios fundamentales.
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