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Biciclette in alluminio, ci sono e ci saranno

di - 25/03/2021

Biciclette in alluminio, ci sono e ci saranno

Ci siamo dimenticati troppo in fretta di questo incredibile materiale, considerato da molti la massima espressione dei telai e delle biciclette e non solo nell’ottica di una resa tecnica estremizzata. Da agonista. La produzione delle biciclette in alluminio, raggiunge la sua massima espansione negli anni antecedenti il 2000. Diciamo a ridosso degli anni 90, per poi lasciare spazio al carbonio e alle fibre composite. Di seguito un approfondimento e un racconto di René Enzo Piccinni.

Biciclette in alluminio, ci sono e ci saranno

Le biciclette in alluminio esistono ancora

C’era una volta l’alluminio. Il nostro breve racconto potrebbe iniziare così, come l’incipit d’una vecchia favola. Nel ciclismo l’alluminio non è una favola, tutt’altro! E’ un racconto moderno ed attuale.

Una trentina d’anni fa rimpiazzò quasi totalmente l’acciaio, conquistò il mercato in nome della leggerezza e portò a nuove forme dei telai e delle tubazioni ( gli “storici” tubi oversize). La favola durò poco più di un decennio; infatti a partire dai primi anni 2000, buona parte dei costruttori si convertì al carbonio. Dell’alluminio aveva la medesima leggerezza, ma era decisamente migliore nell’assorbimento delle vibrazioni e nei valori di resistenza meccanica. Per le bdc e a livello agonistico, il concetto del monoscocca affondò definitivamente i telai con tubazioni saldate. Le biciclette in alluminio sono troppo rigide, spaccano la schiena, col tempo risentono della “fatica” e non sono durature come l’acciaio o lo stesso carbonio : sono, solo alcuni dei tanti luoghi comuni legati ai telai in alluminio. Luoghi comuni sfatati dal progredire delle tecnologie, dalla rivisitazione delle geometrie, dalle nuove tecniche di saldatura e dagli innovativi trattamenti termici, ma anche dallo studio di nuove composizioni delle leghe leggere. Per le bici da corsa il telaio in alluminio, nelle versioni più recenti, viene spesso proposto in abbinamento con una forcella in carbonio, per favorire l’assorbimento delle vibrazioni e rendere la guida più confortevole.

Biciclette in alluminio, ci sono e ci saranno

Telai in lega leggera, si diceva

Quando si parla di tubazioni e telai in alluminio, si intende una “lega leggera” in cui il metallo è presente nella percentuale maggiore. Esistono perciò molti tipi di leghe di alluminio sul mercato, ognuna con le sue caratteristiche uniche. A seconda degli elementi aggiunti, si raggruppano le leghe in “classi” specifiche identificate da un codice di 4 cifre (es. 7020, 6061 ecc.) , dove il primo numero indica la famiglia di lega secondo lo schema seguente:

1. Nessun legante (alluminio puro)

2. Al – Rame

3. Al – Manganese

4. Al – Silicio

5. Al – Magnesio

6. Al – Magnesio-silicio

7. Al – Zinco – Magnesio

8. Altri elementi

La seconda cifra corrisponde a zero se la lega contiene elementi conformi alla propria famiglia di appartenenza, mentre è diversa da zero se vi sono varianti rispetto alla lega base.

La terza e la quarta cifra indicano un numero progressivo che definisce in modo univoco la lega all’interno della famiglia a cui appartiene.

Nel ciclismo le leghe 6000 e 7000

Nell’ambito ciclistico, per telai di buona qualità, le leghe più utilizzate appartengono alla serie 6000 (Anticordal) e alla serie 7000 (nota commercialmente anche come “Ergal”). Sul telaio della bici è stampato il codice di riferimento, del tipo: 7075, 7020. Lo stesso codice è seguito da una lettera, che si riferisce al tipo di trattamento a cui è stata sottoposta la lega. I telai delle bici riportano spesso la sigla T6 a significare un trattamento termico di invecchiamento artificiale, volto ad aumentare la resistenza meccanica del materiale. Il trattamento termico, post saldatura, è un passo fondamentale per “stabilizzare” le leghe e aumentarne, in modo significativo, la resistenza agli sforzi. Per certi tipi di leghe la lavorazione prevede un processo di “normalizzazione”: sostanzialmente si tratta di un graduale raffreddamento dopo la delicatissima operazione di saldatura.

Il framekit Allez Sprint in alluminio, un esempio di un progetto moderno in lega e con i freni a disco.

Perché l’alluminio?

Dopo l’epoca pionieristica (anni ‘70) – con la comparsa di telai in lega leggera e le tubazioni incollate con tecnologie aerospaziali – per le biciclette in alluminio si manifestarono i primi problemi dovuti alle difficoltà di saldatura delle leghe di alluminio. Nel vantare le caratteristiche dell’alluminio si parlava del suo utilizzo nell’industria aeronautica, dove il metallo trovava largo impiego nella costruzione degli aerei (leggero e resistente garantiva enormi risparmi nel consumo di carburante). Ancor oggi viene usato nella costruzione di aeromobili ma è impiegato , sopratutto, in lastre e strutture rivettate o imbullonate.

Oltre alle saldature, alla brugola di serraggio, si notano anche le viti poste sugli stays obliqui. Questa è una Cannondale Caad13 disc

La saldatura a TIG

Nelle biciclette si tratta, invece, di unire delle tubazioni. Nell’alluminio la saldatura avviene con metodo TIG (Tungsten Inert Gas) e si tratta di una procedura delicatissima durante la quale è da scongiurare – assolutamente – la formazione di “cricche” o fessurazioni. Piccole quantità di scandio, aggiunte alla lega di alluminio, migliorano la qualità delle saldature, aumentano la durata a “fatica” e incrementano notevolmente la resistenza a trazione e le proprietà meccaniche. Anche per questa ragione, trovano largo impiego le tubazioni “scandium”. Prima dell’avvento dei compositi e del carbonio, l’alluminio ha conosciuto una stagione di grandi successi. Siamo negli anni ’90 e sfruttando le doti di leggerezza (la densità dell’alluminio è circa un terzo rispetto all’acciaio) alcuni costruttori realizzano telai performanti in lega leggera, caratterizzati da tubi “oversize” in grado di garantire maggiore rigidità alla struttura.

Nel 2000 la Bianchi realizza un telaio per Marco Pantani ( EV4) che pesa 800 grammi ed è costruito con tubazioni Dedacciai serie 7000. La bici usata da Pantani nel 98, per vincere Giro e Tour, era in alluminio 7003-T6, con la forcella in carbonio. Solamente per dire che i telai in “lega leggera” possono garantire prestazioni di altissimo livello. In anni recenti abbiamo assistito ad un “ritorno” dell’alluminio che , nello strapotere commerciale dei compositi, s’è ritagliato una significativa porzione di mercato (e-bike, gravel e anche con qualche bicicletta road disc). Nei cataloghi dei marchi più prestigiosi troviamo proposte di telai in alluminio a prezzi ragionevoli e con caratteristiche di peso, qualità e durata concorrenziali. Per le bdc e anche per le Mtb, il telaio in alluminio, nelle versioni più recenti, viene proposto in abbinamento con la forcella in carbonio per favorire l’assorbimento delle vibrazioni e rendere la guida più confortevole. E risparmiare qualche grammo di peso.

Cannondale Caad13 Disc, il nostro test

Innovazione e lavorazione artigianale

Incuriositi da questo “ritorno” siamo andati alla ricerca di chi, i telai in alluminio, li costruisce in concreto . Per prima cosa abbiamo contattato la ALAN di Padova che nel 1972 brevettò una “tecnica costruttiva del telaio in lega leggera di alluminio o altri materiali non adatti alla saldatura tradizionale”. Alberto Falconi – figlio del fondatore dell’Alan – ci dice :

“non facciamo più la produzione, ho mantenuto il marchio…Telaisti ne sono rimasti pochi e alcuni li può trovare a Padova”. Poi continua : “Ci sono i Bonetti (TELAI BONETTI), i fratelli Taverna (VETTA TELAI) e può sentire anche all’Univertelai di Vicenza”.

Abbiamo seguito le sue indicazioni e ci siamo rivolti a questi “telaisti” (tra i migliori al mondo) sottoponendo loro alcune domande riguardanti la costruzione di bici in alluminio. Al momento abbiamo le risposte della Univertelai, di Diego Pertile, che vi proponiamo.

1) Per i telai bici di alta gamma, quale tipo di lega viene maggiormente utilizzata? Ed è la stessa sia per la bici da corsa che per la mtb?

Utilizzo soprattutto Scandium (7020) , sia per la bdc che la Mtb.

2) In quali casi consigliate i tubi alluminio “oversize”?

In tutti i casi in cui si ricerchi la leggerezza e rigidità; attualmente la maggior parte dei tubi in alluminio sono “oversize”.

3) Si è parlato di una tecnica di saldatura (“phase segregation”), che permette di saldare le leghe 7075 e 7050, aumentandone la resistenza meccanica : è una vera novità ?

Esistono decine, se non centinaia, maniere diverse di saldare tra di loro i materiali metallici, ognuna delle quali è ottimizzata per determinati materiali. Allo stato attuale, per la saldatura dei telai da bicicletta superleggeri la saldatura a tig è quella che presenta i migliori vantaggi in termini di tempi/costi/risultato ed è quella che utilizziamo nella nostra officina.

4) L’incollaggio delle tubazioni è una tecnica scomparsa del tutto ?

È quasi scomparsa, si incollavano soprattutto carri in carbonio a triangoli in alluminio.. ora praticamente non più.

5) Cosa si intende per “invecchiamento” del telaio ? I vostri telai di alta gamma a quali trattamenti sono sottoposti ?

La saldatura, effettuata ad alta temperatura “altera” la zona limitrofa alla saldatura stessa, indebolendo la struttura. Per ovviare questo problema il telaio viene sottoposto ad un trattamento termico che “riporta” tutta la struttura allo stato di robustezza/rigidità precedente la saldatura. In Univertelai tutti i telai in alluminio sono sottoposti a questo trattamento. (Alcuni clienti chiedono anche il decapaggio del telaio ect..ect)

6) Come viene collaudato un telaio in lega d’alluminio?

Ci sono 2 elementi da considerare, la saldatura in sé e il prodotto finito “telaio”. Per quanto riguarda la saldatura partecipo ogni 2 anni a corsi di aggiornamento che prevedono poi il passaggio di un “esame” che certifica la mia “abilità” manuale e la mia aderenza allo svolgimento del processo. Il telaio inteso come prodotto finito viene testato presso l’Isitituto Malignani di Udine , che certifica una serie di parametri.

7) Sulla longevità dell’alluminio ci sono molti dubbi, dovuti alla sua scarsa resistenza a fatica. Quanto c’è di vero?

I telai in acciaio si arrugginiscono, i telai in alluminio si criccano, i telai in carbonio si snervano. Ci sono delle verità ma anche molti luoghi comuni su questa faccenda. Circolano tranquillamente bici in acciaio degli anni 60/70, tantissime bici in alluminio degli anni 80/90. Così come, ci sono ancora bici in carbonio dei primi anni 2000 che funzionano tranquillamente. La qualità di un telaio dipende da molti fattori. Parlando di biciclette in alluminio la “mano” del saldatore ha il suo peso, cosi come l’uso di gas appropriati, piuttosto che la velocità/temperatura di saldatura. Il trattamento termico deve essere fatto per un determinato numero di ore e a determinate temperature. Il non rispetto di una sola di queste regole base può portare ad un decadimento precoce delle caratteristiche del telaio.

8) Per un telaio al “top di gamma”, in taglia media (tg 54), quali differenze di peso ci sono tra alluminio e carbonio?

Un buon telaio in alluminio pesa circa 1100 gr, un buon telaio in carbonio circa 900 gr. (Nel Catalogo Univertelai troviamo anche telai più leggeri, ndr)

9) Nel variegato mercato del “ciclismo”, i prodotti in alluminio come si collocano? E nel totale della Vs produzione quanto è destinato alla bdc? Quanto alla Mtb?

I telai in alluminio vengono ancora usati un po’ in tutte le categorie , corsa , gravel e Mtb. In questi ultimi anni sto producendo molti telai gravel e single speed. Mtb in alluminio sono una percentuale molto bassa.

10) Tempi di costruzione di un telaio da corsa in alluminio e in carbonio?

Un telaio in alluminio si produce in circa 3 ore … mente per un telaio in carbonio ci vogliono 15/20 ore.

11) A proposito dei telai made in Taiwan o made in China: una vostra riflessione?

I telai made in China sono prodotti in serie ,standard, in grandi quantità. Qui in Italia, Univertelai produce esattamente il telaio che il cliente richiede , saldando, ad esempio, la scatola movimento centrale BB47, piuttosto che Pres fit.. oppure filetto italiano. Posso riprodurre qualsiasi geometria il cliente abbia in mente.. in pratica noi si lavora come una sartoria .

Per chi volesse approfondire ulteriormente:

www.vetta.it di Antonio e Ferruccio Taverna, con sede a Padova

www.telaibonetti.it (sede a Campo San Martino -Padova)

www.univertelai.it (sede a Cassola – Vicenza)

a cura di René Enzo Piccinni, della redazione tecnica, immagini da archivio.

4actionsport.it

Alberto Fossati, nasco come biker agli inizi degli anni novanta, ho vissuto l'epoca d'oro dell'off road e i periodi della sua massima espansione nelle discipline race. Con il passare degli anni vengo trasportato nel mondo delle granfondo su strada a macinare km, facendo collimare la passione all'attività lavorativa, ma senza mai dimenticare le mie origini. Mi piace la tecnica della bici in tutte le sue forme, uno dei motivi per cui il mio interesse converge anche nelle direzioni di gravel e ciclocross. Amo la bicicletta intesa come progetto facente parte della nostra evoluzione e credo fermamente che la bici per essere raccontata debba, prima di tutto, essere vissuta.