Materiali del telaio della bici a confronto: lega vs carbonio vs acciaio vs titanio

Come scegliere il materiale giusto per il telaio della tua prossima bici

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Di Paolo Normanno

Pubblicato: 8 novembre 2021 alle 15:00

Scegliere il materiale con cui realizzare il telaio è una delle decisioni chiave da prendere quando si acquista una bicicletta.

Nel corso degli anni i telai delle biciclette sono stati realizzati con una varietà di materiali diversi, originariamente predominante l'acciaio. Ora la scelta principale è tra alluminio e fibra di carbonio, anche se acciaio e titanio sono ancora comunemente presenti.

Ogni materiale del telaio ha i suoi pro e i suoi contro, a seconda delle tue priorità come ciclista, inclusi peso, budget, longevità e le caratteristiche prestazionali che desideri dal telaio e, di conseguenza, dalla bici.

Quali sono le proprietà chiave di alluminio, acciaio, titanio e fibra di carbonio da considerare quando si tratta di acquistare una bicicletta?

Abbiamo parlato con due esperti per scoprirlo: Richard Lambert di Enigma, specialista britannico di biciclette in titanio e acciaio, e Liam Glen, un ingegnere meccanico che attualmente lavora per Airbus, oltre ad essere un ex ciclista professionista e vincitore della Highland Trail 550 del 2021. gara di bikepacking (abbiamo una galleria della Stooge Cycles Scrambler a velocità singola di Liam).

L'alluminio è il metallo preferito per i telai di fascia economica e media e offre una combinazione di peso ridotto, rigidità e convenienza difficile da battere.

Vedrai spesso i telai in alluminio definiti "lega". Questo perché l'alluminio puro sarebbe troppo morbido per essere trasformato nel telaio di una bicicletta, quindi viene mescolato con altri elementi per alterarne le proprietà fisiche.

In effetti, tutti i telai delle biciclette in metallo sono realizzati in leghe per lo stesso motivo. L'acciaio è esso stesso una lega di ferro e il titanio è prevalentemente legato con alluminio e vanadio.

Quando si tratta di telai in alluminio, numeri come 6061 e 7005 – le due leghe di alluminio più comuni utilizzate – sono un codice per gli additivi (principalmente silicio e magnesio) che vengono miscelati con l'alluminio per formare ciascuna lega. Ogni "ricetta" ha proprietà leggermente diverse.

"Tutti i metalli hanno rapporti resistenza-peso abbastanza simili", afferma Glen. "Fattori come la larghezza dei tubi e lo spessore delle pareti sono più importanti della loro resistenza."

È relativamente facile manipolare i tubi di alluminio per conferirgli proprietà diverse lungo la sua lunghezza e i tubi di alluminio sono solitamente uniti, per garantire rigidità dove è necessaria e risparmiare peso dove non lo è.

I tubi della bicicletta, di qualunque cosa siano fatti, di solito sono incastrati. Ciò significa che è più spesso alle estremità, dove c'è più stress e serve più materiale per le giunzioni agli altri tubi, mentre è più sottile al centro per risparmiare peso.

I tubi a scartamento diritto sono costanti nel loro spessore, con proprietà costanti da abbinare. I tubi a singolo spessore sono più spessi ad un'estremità (ad esempio, alla giunzione del movimento centrale), i tubi a doppio spessore sono più spessi su entrambe le estremità e i tubi a triplo spessore riducono ulteriormente lo spessore al centro del tubo.

L'intestatura è solo una parte della storia e spesso vedrai telai in lega premium descritti come "idroformati", che descrive il processo di adattamento della forma di un tubo utilizzando un fluido ad alta pressione e uno stampo.

Le bici in alluminio di fascia alta sono più avanzate che mai e questo processo può aiutare a formare forme complesse per influenzare le caratteristiche di una particolare parte di un telaio, inclusi peso, resistenza e comfort. Molti dei più recenti telai in alluminio sfoggiano anche caratteristiche di design aerodinamico.

I tubi di alluminio vengono solitamente saldati insieme per realizzare il telaio. Una saldatura grezza può avere un aspetto piuttosto irregolare, ma questo viene spesso levigato dopo la saldatura per un aspetto più pulito sui telai premium. Aiuta anche a risparmiare un po' di peso. Una volta saldato, il telaio in alluminio verrà trattato termicamente per riportare la lega alla sua massima resistenza.

"Si applica molto calore a un'area localizzata [durante la saldatura], il che può modificare localmente le proprietà del metallo e rendere le saldature l'area più debole", afferma Glen. Il rinvenimento dopo la saldatura aiuta ad alleviare questo problema.