Espectacular rotura de unas Ultegra

El director de Bike radar sufrió esta espectacular rotura en su bicicleta personal:

Aqui la nota completa: https://www.bikeradar.com/features/shimano-crank-failure/?fbclid=IwAR25IDayy5wMi8mEVVrWFDiSZxc6mFC0QkgU0zch4o4DFH4LSA0v512L9gI&image=2&type=gallery&gallery=1&embedded_slideshow=1

Y aquí la traducción:
Comprendiendo una falla inusual en un juego de palancas Shimano Ultegra
En la mañana del 15 de enero de 2020, Stuart Forrest estaba montando su bicicleta de carretera Pearson para ir a trabajar cuando su juego de bielas Shimano Ultegra 6800 falló espectacularmente.
La parte exterior del brazo de la biela del lado de la transmisión se separó casi por completo del resto de la biela.
Forrest, Director Gerente de BikeRadar, no resultó herido, pero la bicicleta quedó inutilizable.
Normalmente no escribiría un artículo completo sobre la ruptura de un solo componente, es una manivela entre miles de personas después de todo, pero la naturaleza dramática y aparentemente espontánea de este fracaso merece investigación.
Inspeccioné la manivela rota, examiné detenidamente las posibles causas de la rotura, le hice preguntas a Shimano y exploré qué significa realmente la fiabilidad.
Las bielas Hollowtech de Shimano son famosas por su combinación de bajo peso y rigidez, logradas usando una construcción de aleación de aluminio hueca única (de ahí el nombre) que es marcadamente diferente a los diseños de carbono favorecidos por la competencia. Aquí en BikeRadar, nos consideramos fanáticos de este diseño.
Las bielas Hollowtech han estado en el corazón de algunos de nuestros grupos favoritos de los últimos años, incluidos Dura-Ace 9000, Dura-Ace R9100 y sus hermanos más asequibles, como el grupo de Stuart's el Ultegra 6800, el predecesor del actual Generación R8000 que obtuvo cinco estrellas completas cuando la revisamos en 2017
Es más que probable que un grupo hipotético Dura-Ace R9200 de 12 velocidades también presente bielas Hollowtech.
Antes de continuar, quiero ser absolutamente claro sobre una cosa: no estamos en condiciones de decir que hay un problema con las bielas Hollowtech de Shimano, pero ciertamente hay conversaciones en las redes sociales y foros de bicicletas sobre este tema.
Por otro lado, si bien no es difícil encontrar imágenes de bielas con fallas similares si vas a mirar, es importante considerarlas en el contexto de los cientos de miles de bielas en la naturaleza.
Es comprensible que los pasajeros que han sufrido fallas sean mucho más propensos a gritar al respecto que aquellos que simplemente continúan con las cosas.
Lo que sí sabemos es que la palanca de Stuart falló cuando posiblemente no debería haberlo hecho.
Le pedí a Stuart que nos diera algunos antecedentes y describiera lo que sucedió con su manivela. Esto es lo que él me dijo:
“Las palancas se instalaron en mi bicicleta particular , una Pearson Just Killing Time. Al revisar mis correos electrónicos, parece que lo puse en la bicicleta nueva en julio de 2014 .
"Strava me dice que he recorrido 17,000 km con esa bicicleta, así que creo que la manivela ha recorrido unos 15,000 km. Compré la bicicleta de Will en Pearsons a principios de ese año".

"Me di cuenta de que había comenzado a crujir muchas semanas antes, pero la caja pedalera necesita un servicio y los cuados de titanio a veces pueden exagerar mucho los crujidos".
“Unos días antes tenía la sensación de que el eje del pedal se había doblado. ¿algo así cómo las bicicletas que teníamos cuando éramos niños que siempre se dejaban de costado en el suelo y se doblaban los ejes de los pedales baratos?
“El día que falló, estaba en el viaje. Un día horrible de lluvia, y yo estaba a medio camino en el centro de Richmond Park. Pasé por una esquina y luego, cuando salí y me puse de pie sobre los pedales… y colapso. Fue algo repentino que lo dejó como lo ves ".
Me parece que hay dos conclusiones clave de esto:
1. Estas palancas habían hecho un gran kilometraje, pero nada excepcional, esperaríamos que lo pueda soportar.
2. No falló por completo sin previo aviso, pero las señales de advertencia fueron fáciles de omitir
Analizando la falla:
Los brazos de esta palanca de gama alta de Shimano parecen sólidos en la inspección superficial, pero en realidad son huecos, de ahí el nombre de Hollowtech. Confusamente, Shimano usa este término para referirse al estándar del pedalier, así como al estilo de construcción de la manivela.
Las palancas Hollowtech, como el Ultegra 6800 de Stuart, comprenden secciones de aleación de aluminio interior y exterior con secciones transversales en forma de U.
La sección externa se ajusta sobre la interna, con los bordes superpuestos.
No sé exactamente qué proceso utiliza Shimano para ensamblarlos, pero Shimano ha confirmado que las dos partes de la manivela están unidas mediante algún tipo de adhesivo.
Hay restos de un material negro flexible entre las caras de acoplamiento de la manivela rota, que creo que es este adhesivo. Hay varias explicaciones posibles para la falla de la palanca de Stuart, aquí están mis mejores conjeturas sobre lo que podría haber sucedido y por qué.

¿Una falla de diseño?
¿Shimano subespecificó las partes de acoplamiento de la palanca, lo que significa que no están a la altura de la exigencia?
Dado que la gran mayoría de las bielas Hollowtech no se desmoronan, esto parece poco probable. No hay ninguna razón particular para pensar que este método de construcción sea inherentemente defectuoso.
También, es poco probable que Stuart esté sacando los números de potencia de un velocista WorldTour, y hay muchas bielas Shimano en el pelotón profesional que no se destruyen como estas.

¿Un defecto de fabricación?
Hay varias formas en que se puede construir una falla en el momento de la fabricación.
Las piezas de aleación de aluminio requieren una preparación cuidadosa antes de la unión, que generalmente consiste en abrasión de la superficie y / o el uso de productos químicos para eliminar posibles contaminantes.
La abrasión aumenta el área de superficie efectiva para que el adhesivo se adhiera, y elimina cualquier capa de óxido que pueda haberse formado por la exposición a la atmósfera. (porque el aluminio se oxida mis queridos)
Si esta capa de óxido de aluminio no se elimina adecuadamente, puede provocar una falla de unión en la línea, y en lugar de que el adhesivo se pegue, la capa de óxido se separa del metal que se encuentra debajo.
Las fallas de los componentes también pueden provenir de componentes que están fuera de especificación. Imagine, por ejemplo, si la sección externa de una manivela fuera demasiado grande y la parte interna fuera más pequeña, creando un vacío entre las dos partes.
Si ese vacío no se llena por completo con el “agente de unión”, o el agente no puede compensar suficientemente las partes que no coinciden, podría crearse una debilidad.
Una explicación más simple es la falta de suficiente adhesivo. Al observar la manivela fallida es muy difícil saber si hay vacíos en el adhesivo para respaldar esta hipótesis, pero es posible.
También es concebible que, si se usa un adhesivo de estilo epoxi de dos partes, algo salga mal en la etapa de mezcla.

¿Corrosión ambiental?
Las palancas de Stuart se usaron en todos los climas y, sin duda, se expuso a mucha sal de carretera, lo que significa que es probable que haya algo de corrosión.
Esto no excusa un fracaso, por supuesto: Pedalear durante el invierno no es un uso anormal para una manivela.
Si el agua salada pudiera abrirse camino entre las secciones de acoplamiento de la manivela, podría debilitar seriamente la unión.
Es plausible que esto sea lo que sucedió, pero no está completamente claro al examinar las palancas si realmente están corroídas. Si lo fuera, ciertamente no es dramático.
Entonces, ¿cómo y por qué fallaron?
Esto es especulación, pero la explicación más probable para la separación del brazo de la palanca parece ser una debilidad creada por un defecto de fabricación, exacerbada por las condiciones relativamente duras a las que fue sometido.
Al mirar las fotos, el brazo de la palanca parece estar doblado hacia adentro, pero estoy bastante seguro de que esto sucedió en el momento de la separación y no es el resultado de un impacto.
Sin el soporte estructural de la sección externa del brazo, la sección interna no habría podido resistir la fuerza que Stuart estaba aplicando al pedal, haciendo que se doblara hacia adentro.

El hecho de que Stuart sintiera que tenía un eje de pedal doblado en los días previos a la falla sugiere que las dos partes de la palanca ya se habían separado parcialmente, pero no lo suficiente como para comprometer su integridad estructural por completo.

La respuesta de Shimano a las fallas informadas:
Antes de continuar, debo señalar que, si bien las palancas de Stuart estaban fuera de garantía cuando se rompió (la garantía de Shimano cubre todas las piezas durante 2 años, excepto los componentes de nivel superior Dura-Ace y XTR, que tienen 3 años), El distribuidor británico Madison lo reemplazó, y Stuart todavía está felizmente usando varios componentes Shimano.
Le pregunté al representante de Shimano, Ben Hillsdon, si, en el contexto de la biela rota de Stuart y las fallas reportadas en otros lugares, la marca conoce un patrón de fallas con sus bielas Hollowtech, y aquí está la respuesta oficial, reproducida en su totalidad:
“Nos tomamos muy en serio las experiencias de nuestros clientes: un problema de un producto es demasiado para nosotros. Por lo tanto, trabajamos duro para asegurarnos de que nuestros productos cumplan con nuestros exigentes estándares de calidad antes de que abandonen nuestras fábricas, como lo demuestran los millones de pasajeros que tienen innumerables millas de experiencias sin problemas.
“Es difícil responder a su pregunta sobre patrones de fallas porque hay muchas personas a nivel mundial que utilizan nuestros productos en diferentes circunstancias y de diferentes maneras.
"Por ejemplo, se podría suponer que las condiciones climáticas (p. Ej., El clima), el estilo de conducción personal del ciclista (p. Ej., Potencia / peso) o las condiciones de uso (p. Ej., Un choque) podrían afectar el rendimiento del producto, pero no hay un patrón general que hayamos identificado para explique por qué un consumidor podría tener un problema, mientras que un consumidor similar disfrutará toda la vida de la conducción.
"Sin embargo, tratamos el problema muy en serio. En primer lugar, recomendamos que los consumidores mantengan regularmente sus bicicletas para detectar posibles problemas.
"En segundo lugar, siempre estamos estudiando y aprendiendo de nuestros productos actuales para hacer mejores productos en el futuro, por lo que la retroalimentación como esta, aunque en este caso fue una anomalía que se experimentó en un modelo anterior de la generación anterior, sin duda contribuirá a mejorar productos para consumidores.
"Finalmente, recomendamos que cualquier consumidor que experimente un producto Shimano menos que perfecto lo lleve al distribuidor más cercano para analizar una solución".

Comprendiendo el concepto de confiabilidad:
La confiabilidad es un concepto que el público en general no comprende bien. La gente tiende a ver la confiabilidad como binaria: o algo es confiable y no se romperá, o no lo es, y lo hará.
Sin embargo, no es así como funciona. Los ingenieros piensan en términos de vida útil del diseño, y establecen objetivos de cuán confiable debe ser un producto para satisfacer las necesidades de sus usuarios, equilibrando eso con otros factores como el costo de los materiales y la fabricación.
Un cierto número de productos siempre sufrirá fallas, pero esto debe mantenerse en una proporción aceptable del número total de unidades fabricadas.
En el caso de un brazo de manivela, un ingeniero hipotético podría hipotéticamente decidir que cada ciclista debería esperar 30,000 km de uso sin problemas.
Para lograr esto, el ingeniero podría optar por construir un margen de seguridad, por ejemplo, con un objetivo de 40,000 km, y establecer un objetivo de que el 95 por ciento de las unidades aún deberían estar funcionando en este hito. Estos son números completamente inventados, pero es el principio lo importante. Si está interesado en una inmersión más profunda sobre este tema, le recomiendo este artículo de 2012 sobre Wired.
Los recall masivos ocurren cuando un producto no alcanza su objetivo de confiabilidad, fallando de una manera que los diseñadores no pudieron anticipar o poniendo en peligro a sus usuarios.
La respuesta anterior de Shimano sugiere que la falla de la biela de Stuart se colocaría en el pequeño porcentaje arbitrario de fallas esperadas, las que suceden aparentemente al azar y que se solucionan mediante garantías o la buena voluntad de las tiendas y distribuidores de bicicletas.
Si surgen más fallas y Shimano decide que hay un patrón de fallas inesperadas, ese es el punto en el que el juego cambia y es posible que se emita un recall masivo.

¿Hay algún problema con las bielas Shimano?
Aquí solo hemos visto en detalle una falla de una manivela, un único punto de datos en un mundo inundado de bicicletas equipadas con Shimano. Las únicas cosas que puedo decir con confianza son las siguientes:
• La manivela de Stuart falló en lo que razonablemente podría describir como uso normal
• Un número distinto de cero de otras bielas ha fallado de una manera aparentemente similar, pero es imposible decir cuántas, y no tenemos datos que indiquen la frecuencia de falla o detalles de factores contribuyentes
• Las fallas reportadas en las redes sociales no se limitan a la generación Ultegra 6800, pero ciertamente parece haber más bielas Dura-Ace 9000 y Ultegra 6800 representadas que las Dura-Ace R9100 y Ultegra R8000. Esto podría ser simplemente porque los primeros han existido por más tiempo y son más numerosos, por supuesto.
• La gran mayoría de las bielas Hollowtech no han fallado

¿Qué opina BikeRadar?
Si algo se siente mal con su transmisión, siempre debe investigarlo. Si tiene inquietudes acerca de un producto Shimano, hablar con su distribuidor acerca de ellos sería una buena decisión.
No tenemos suficientes datos para decir que hay o no un patrón de fallas, pero si posee un conjunto de bielas Hollowtech, ciertamente no puede hacer daño verificar si hay signos de separación de vez en cuando.

Firmado: Matthew Loveridge