Los principales materiales utilizados para fabricar cuadros de bicicletas incluyen: acero, aleación de aluminio, aleación de titanio, aleación de magnesio, aleación de escandio, fibra de carbono, etc. Generalmente, los cuadros disponibles en el mercado están hechos de acero, aleación de aluminio, aleación de titanio y fibra de carbono. La aleación de escandio y la aleación de magnesio son materiales relativamente nuevos y menos comunes.
Para comprender las propiedades de estos materiales es necesario conocer algunos conceptos y parámetros básicos:
1. Fuerza. Imagine un peso que cuelga del otro extremo de una varilla de metal, lo suficientemente pesado como para provocar una deformación permanente. Es decir, cuando se quita el peso, la varilla de metal permanece doblada y no puede volver completamente a su forma original; esto se llama rendimiento. La fuerza necesaria para lograr el rendimiento varía según el material; esto se llama fuerza. La resistencia está relacionada con la durabilidad del cuadro, pero no con la calidad de conducción. La resistencia está determinada por el límite elástico del material. El límite elástico se ve significativamente afectado por la calidad de los tubos del marco, el proceso de tratamiento térmico y la composición de la aleación (para algunas marcas).
2. La rigidez (o rigidez) se puede describir de la siguiente manera: imagine una varilla de metal con un extremo fijado a una abrazadera. Se aplica un peso al otro extremo, lo que hace que la varilla se doble temporalmente. Cuando se quita el peso, la varilla vuelve inmediatamente a su forma original. El mismo peso aplicado a diferentes materiales producirá diferentes grados de flexión; esto es rigidez. La rigidez afecta la calidad de conducción del cuadro de una bicicleta porque el cuadro es más susceptible a deformarse durante la conducción normal. La rigidez está determinada por el módulo de elasticidad del material y, lo que es más importante, el módulo de elasticidad es independiente de la calidad del metal y la composición de sus aleaciones. Por ejemplo, todos los tipos de acero tienen esencialmente el mismo módulo de elasticidad.
