Save the steel: tutto sulle bici in acciaio
Sembra il titolo di una canzone dei Manowar, gruppo metal americano che mette la parola acciaio in quasi ogni frase, lo so. In realtà oggi vorrei raccontarvi di un vecchio materiale per biciclette che all’improvviso è diventato pesante e inutile. Per parlarvi dell’acciaio e delle sue virtù, parto da una domanda: siete sicuri che i telai in carbonio alto modulo, pensati per ciclisti di vent’anni, nel pieno della forma, allenati e pagati per andare forte e farlo per centinaia di chilometri, con all’arrivo uno stuolo di allenatori, massaggiatori e nutrizionisti, siano la scelta perfetta per voi? Insomma, quando andate da un negoziante siete convinti di poter scegliere la bici giusta per voi oppure quella che il mercato vi fa credere essere la migliore? Vediamo se alla fine di questo articolo sarete in grado di dare una vostra personale risposta. Carattere d’acciaio Ognuno di voi, ne sono certo, sa cosa sia l’Eroica: una corsa cicloturistica nella splendida Toscana, dove biciclette con parecchie primavere sulle spalle s’inerpicano lungo i saliscendi della valle del Chianti, tra strade bianche e buche nel terreno. Ebbene, tutte quelle biciclette hanno un telaio in acciaio, saldato con congiunzioni saldobrasate, probabilmente costruito a mano da un artigiano. E quei telai riescono a resistere alle sollecitazioni di 75km di strade bianche, salite e discese, pietrisco e buche, anno dopo anno. Perché? Appunto perché sono fatti d’acciaio. Cos’è e come viene utilizzato Per acciaio s’intende una lega metallica (ovvero un materiale formato da un minerale base “additivato” con minerali di lega per aumentarne le prestazioni) formata da ferro e carbonio, ottenuta tramite procedimenti metallurgici. Le tipologie di acciaio sono innumerevoli e anche quelle per il ciclismo coprono un’ampia gamma di prodotti, che passano da quelli meno pregiati (Acciai dolci o hi-ten), a quelli destinati a biciclette da corsa, solitamente legati con molibdeno, nobio, vanadio o manganese (come il Chromoly), elementi incaricati a conferire caratteristiche precise di resistenza. Un telaio viene realizzato partendo da tubazioni dell’acciaio desiderato, che vengono tagliate, sgolate e limate a misura per poi essere collegate assieme tramite congiunzioni. In realtà la costruzione di un telaio è la fase ultima di un lavoro che parte dal colloquio tra cliente e telaista, per la valutazione del tipo d’impostazione da dare al mezzo. Poi il telaista rileva (o si affida a ditte esterne) le misure corporee del ciclista, che vengono riportate su un disegno tecnico, calcolando le misure effettive attraverso formule matematiche. A noi, in questo articolo, interessa parlare dell’acciaio in quanto tale, per cui tralasceremo le parti preliminari, che vi racconteremo in futuri articoli. Dicevo, l’unione tra le congiunzioni e le tubazioni viene realizzata attraverso saldobrasatura: un materiale dal punto di fusione più basso viene “fatto sciogliere” all’interno della congiunzione, che solidificando unirà in maniera indissolubile i due pezzi. Una volta assiemato il telaio si passa alla realizzazione delle filettature e alla fresatura dei piani dei canotti sterzo e movimento centrale, per garantirne la perfetta planarità. Infine il telaio viene sabbiato per eliminare i residui di lavorazione e va in verniciatura. Caratteristiche dell’acciaio L’acciaio è sempre stato il materiale principe per la realizzazione dei telai, poiché le sue caratteristiche meccaniche e tecnologiche sono adatte per resistere alle sollecitazioni imposte dall’uso intensivo della bicicletta: • Densità: caratteristica che va di pari passo con il peso complessivo del telaio, poiché per densità s’intende appunto il peso per unità di volume. Analizzando quest’aspetto l’acciaio sembra davvero essere il peggiore tra i materiali, poiché è quello con densità maggiore. Infatti se compariamo 1m3 di acciaio, alluminio e fibra di carbonio abbiamo nell’ordine: fibra di carbonio 1800 kg/m3,...
read moreIL TELAIO : il tubo piantone
Spesso viene chiamato anche tubo verticale ma, a dire, il vero, si tratta di una denominazione errata. Preferiamo allora parlare di tubo sella, di piantone, ma non di tubo verticale. Questa sezione del telaio infatti varia da modello a modello con inclinazioni differenti che influenzano direttamente il comportamento della bici e la distribuzione dei pesi tra anteriore e posteriore. Il tubo di sella, nelle biciclette di alta gamma, è costituito da una sezione a triplo spessore che tiene conto degli sforzi strutturali e presenta spessori maggiorati alle estremità per accogliere la forza del reggisella e la saldatura sulla scatola del movimento centrale. Su questo tubo, inoltre va a fissarsi il deragliatore anteriore o mediante una fascetta oppure direttamente con un supporto saldato. Con gli spessori raggiunti per i telai ultraleggeri sia in acciacio che in alluminio, la soluzione del supporto a saldara viene sempre più abbandonata dai costruttori. Lo sforzo esercitato dal deragliatore, infatti, rischierebbe di compromettere la solidità del tubo in un punto in cui, nella produzione standard, lo spessore va ad assottigliarsi molto. Tra i tubi del telaio, il piantone, è quello che è rimasto più “affezionato” alla sezione tonda. Modificarne l’antamento, in effetti, non ha un risultato apprezzabile nella solidità della bicicletta. Interventi sulle forme hannno più valore estetico (tubi aerodinamici) che fini pratici effettivi. Si correrebbe anche il rischio di aumentarne il peso e limitarsi nelle costruzioni geometriche visto lo spazio esiguo che viene lasciato tra la ruota posteriore e il tubo piantone. articolo tratto da: www.cyclinside.com Follow...
read moreIL TELAIO: Il Tubo di Sterzo
Parlando di telai per bici capita spesso che il tubo di sterzo non venga neanche considerato. È proprio questo (il tubo più corto del telaio) a trasformare il “triangolo anteriore” in un vero e proprio quadrilatero. Pur se nei telai più piccoli si possono trovare top tube e obliquo saldati l’uno sull’altro, la presenza del tubo di sterzo è indispensabile a trattenere la forcella. Il suo ruolo è fondamentale. Il tubo di sterzo ha gli spessori maggiori tra tutti i tubi del telaio. Anche nei modelli più leggeri, calibro alla mano, non si scende al di sotto dei 2,5 millimetri. Il tubo di sterzo può avere un diametro interno di un pollice oppure di un pollice e un ottavo. Questa seconda misura, mutuata direttamente dalla mountain bike, permette di accogliere forcelle con cannotto maggiore e più resistente (grazie proprio all¹aumento di diametro) a tutto vantaggio della precisione di guida. Le forcelle in carobnio sono nella quasi totalità di questo tipo proprio per poter garantire rigidezza e solidità adeguate. Anche per il tubo di sterzo può esserci la realizzazione a spessori differenziati. La serie sterzo, dove di fatto, si va a scaricare la forza esercitata sulla forcella, sollecita con violenza le parti tanto che spesso vengono adottati dei rinforzi appositi per evitare che il tubo frontale della bici si possa slabbrare. I tubi di sterzo moderni possono essere inoltre predisposti per le serie sterzo aheadset per dare direttamente l’appoggio alle piste di scorrimento dei pallini per i meccanismi integrati. Tubi di sterzo conici Una soluzione piuttosto moderna prevede l’impiego di tubi di sterzo più larghi alla base. Qui la misura diventa di un pollice e 1/4 al posto dell’ormai classico pollice e 1/8. Più raramente si possono trovare soluzioni con la base da un pollice e 1/5. Il principio su cui si fonda l’idea del tubo di sterzo conico (cui deve corrispondere una forcella della misura adeguata, quindi dedicata) parte dalla considerazione che la parte inferiore del tubo di sterzo subisce le sollecitazioni maggiori dalla forcella e allargare il diametro aiuta a distribuire meglio il carico di lavoro e rendere lo sterzo più robusto a tutto vantaggio della maneggevolezza della bicicletta. Il tubo di sterzo di una moderna bicicletta da cronometro la dice lunga sull’evoluzione anche di questa sezione. Dallo sterzo può derivare una buona percentuale della rigidità del telaio e la guidabilità della bicicletta. articolo tratto da: www.cyclinside.com Follow...
read moreIL TELAIO: I Posteriori Orizzontali
I foderi bassi del carro posteriore sono pensati per vivere in simbiosi con i pendenti. Il compito che svolgono è complementare agli altri tubi e contribuisce a definire il carattere e le impostazioni della bicicletta. Sui foderi posteriori si materializza l’asimmetria della trazione voluta per convenzione sulla destra della bicicletta. Il lavoro di questi tubi deve allora essere considerato sotto diversi punti di vista. La rigidità è necessaria per contrastare la componente torsionale dell’energia applicata sui pedali, al tempo stesso deve rispondere adeguatamente alla trazione, pur minore, della catena. L’elaborazione di forme ricercate è figlia proprio di queste considerazioni. Diversi costruttori hanno disegnato foderi asimmetrici proprio per seguire la logica della trasmissione. Anche per questi tubi si è poi ricercata la soluzione in fibra di carbonio. La scelta dovuta più a motivi di attualità che non ad esigenze strutturali precise ha visto la realizzazione di tubi in sostituzione delle sezioni in alluminio ma anche di soluzioni in monoscocca che comprendono, in uno stampo unico, entrambi i foderi posteriori. Chi ha ideato questa soluzione (Dedacciai) porta a conforto i propri test di laboratorio che hanno evidenziato un comportamento contrastante dei tubi posteriori. Il destro, infatti, lavora in compressione mentre il sinistro tende a stirarsi di conseguenza al primo. Più che in un vantaggio strutturale la bontà di questa soluzione è di poter avere una superficie maggiore di contatto tra alluminio e fibra di carbonio a tutto vantaggio della solidità strutturale. Un’altra soluzione prevede l’adozione di tubi di forma differente sui due lati proprio per compensare l’asimmetria della trazione. La lunghezza è un altro tema di discussione. La dimensione del carro dipende dall¹inclinazione del tubo piantone e influisce direttamente sul passo della bicicletta e sulla distribuzione dei pesi. Foderi più lunghi spostano il peso del ciclista all¹indietro e rendono la bicicletta più confortevole, le misure possono arrivare ai 42 centimetri. Per contro chi vuole una bici pronta agli scatti la misura scende ai 40 centimetri fino a soluzioni che prevedono appena 39,5 centimetri di distanza. Un carro con queste dimensioni risulta anche più efficace strutturalmente visto che lascia meno spazio alle vibrazioni. Una misura media, sui 40,5 – 41 centimetri è la soluzione più utilizzata ed apprezzata. I corridori professionisti non disdegnano misure più lunghe in considerazione della permanenza prolungata in bici cui sono soliti. articolo tratto da: www.cyclinside.com Follow...
read moreIL TELAIO :il tubo obliquo
Il tubo trasversale subisce le sollecitazioni più forti all’interno del telaio. Unisce il tubo di sterzo alla scatola del movimento centrale e non a caso è caratterizzato dalle dimensioni più abbondanti (anche per via della sua lunghezza, superiore a tutti gli altri tubi) e da un elaborato sistema di spessori. Al tubo con la classica sezione tonda si sono sostituite tubazioni di grande dimensioni e di costruzione complessa. L’aumento del diametro è stato il primo passo verso l’irrobustimento della bicicletta. Si è poi lavorato su tubi con sezioni schiacciate, ellittiche o ellissoidali e con diametro maggiore a orientamento differenziato. Questo significa che un tubo obliquo può essere schiacciato lungo l’asse verticale in corrispondenza del tubo di sterzo e poi modificarsi fino a presentare il diametro maggiore parallelo al terreno verso la saldatura sulla scatola del movimento centrale. Gli spessori vanno di conseguenza essendo maggiorati alle estremità (anche per sopportare meglio le saldature) e molto sottili nella parte centrale. Anche la dimensione generale può variare con l’utilizzo di tubazioni coniche. I tubi oversize sono realizzati con diverse modalità secondo le convinzioni tecniche di ogni costruttore. Difficile stabilire un vincitore in assoluto ma, in linea di massima un tubo con sezione ellittica solo lungo l’asse verticale conferisce una rigidità che può rivelarsi eccessiva in termini di distribuzione delle vibrazioni nella lunghezza della bicicletta. Inoltre, sulla scatola del movimento centrale è bene sempre avere una buona rigidità per contrastare le deformazioni imposte dalla pedalata che rischiano di disperdere la potenza del ciclista. In questa immagine sono evidenziate le zone di massima sollecitazione del tubo obliquo in prossimità dello sterzo. In corrispondenza della scatola del movimento centrale, le zone di sollecitazioni sono sulla parte esterna del tubo. articolo tratto da: www.cyclinside.com Follow...
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