Il telaio è considerato il cuore della bicicletta e determina la tipologia di bici e l’utilizzo per cui è indicata. È, inoltre, la parte meccanica più costosa che influenza maggiormente il costo finale della bici finita. La scelta della tipologia di telaio deve essere fatta innanzitutto individuando il materiale di costruzione più adatto per le nostre esigenze. I materiali più utilizzati per la costruzione dei telai di bici da corsa sono quattro: lega di acciaio, lega di alluminio, lega di titanio e fibra di carbonio. Il tipo di materiale ha una pesante influenza sulle caratteristiche di guida che avrà la bicicletta che andremo ad acquistare.
Lega di Acciaio
La lega di acciaio è stato il primo materiale ad essere utilizzato per la costruzione dei telai. Attualmente la sua diffusione è minore rispetto al passato; addirittura molte case produttrici non hanno nemmeno a catalogo modelli in questo materiale. Tuttavia rimangono molto attivi alcuni brand storici che basano la loro fama proprio nella costruzione di telai in lega di acciaio. Telai costruiti in questo materiale si distinguono per la pulizia delle forme: le tubazioni utilizzate, infatti, sono sempre a sezione circolare e donano alla bici una geometria classica. La lega più utilizzata è quella al cromo-molibdeno: essa presenta i vantaggi apportati sia dal cromo che dal molibdeno, conferendo elevate doti di temperabilità e durezza. Rispetto ad un acciaio non legato, presenta maggiore resistenza ai carichi, in particolare una elevata resistenza ai carichi ciclici (resistenza a fatica), minore peso specifico e migliore resistenza alla trazione. Inoltre ha una buona elasticità (può arrivare anche fino al 20% di allungamento prima della rottura) che garantisce un ottimo assorbimento delle vibrazioni e, quindi, un elevato comfort di marcia. Grazie a queste buone caratteristiche meccaniche, i diametri delle tubazioni sono ridotti (generalmente inferiori ai 30mm tranne che per il tubo obliquo). Lo spessore poi può essere variabile per i tubi di alta gamma, si passa da circa 1mm nelle zone di giunzione a spessori inferiori a 0.5mm nelle zone meno sollecitate. Un punto debole di queste leghe è la corrosione. L’ossidazione è però contrastata dai trattamenti superficiali che vengono effettuati sulle tubazioni singole e sui telai al termine della lavorazione di saldatura. I telai vengono infatti immersi in un bagno protettivo che fissa sull’acciaio materiali di vario genere che lo isolano dall’azione corrosiva dell’umidità. Questo svantaggio non è presente nel caso si utilizzino leghe di acciaio inossidabile. Altri vantaggi di questo materiale sono i costi contenuti (leghe di acciaio inossidabili hanno però costi più elevati) e la possibilità di realizzare facilmente telai su misura tagliando e sgolando le tubazioni in maniera opportuna sulla base delle misure antropometriche dell’utilizzatore finale. Un marchio storico nella costruzione di telai in lega di acciaio è Cinelli. Fu fondata nel milanese nel lontano 1947 da Cino Cinelli, ex-corridore professionista. Qui sotto uno dei fiori all’occhiello del loro ampio catalogo: il modello XCR costruito con tubi in acciaio inox senza saldature. Si tratta di una lega di metallo inossidabile martensitico le cui elevate caratteristiche permettono di costruire un telaio con peso inferiore a 1,5 kg per un rapporto peso-rigidezza superiore persino all’alluminio e al titanio.
Lega di Alluminio
Le leghe d’alluminio sono ampiamente utilizzate per la costruzione di telai garantendo buone caratteristiche meccaniche, elevata rigidezza e pesi contenuti (il peso specifico è 1/3 di quello dell’acciaio). Per lungo tempo i telai in lega di alluminio sono stati giudicati come troppo rigidi e poco confortevoli, in realtà la giusta scelta della geometria del telaio ha sfatato questo mito. Nel settore ciclistico le leghe più utilizzate sono quelle della serie 6xxx e 7xxx. Leghe di alluminio della serie 6xxx (6061, 6063) contengono silicio e magnesio approssimativamente nelle proporzioni necessarie per la formazione di siliciuro di magnesio (Mg2Si), rendendole così trattabili termicamente. Anche se non è forte come la maggior parte delle leghe serie 7xxx, le leghe di alluminio della serie 6xxx hanno buona lavorabilità, saldabilità, lavorabilità di macchina, e relativamente buona resistenza alla corrosione, con una resistenza media. Gradi di alluminio con questo gruppo trattabile dal punto di vista termico possono essere trattati con tempra T4 (solubilizzazione senza precipitazione) e rinforzati ulteriormente dopo la formazione di proprietà T6 tramite un trattamento termico di precipitazione (infatti spesso le tubazioni di questa lega sono realizzate tramite idroformatura). Nelle leghe di alluminio serie 7xxx (comunemente indicate con il termine commerciale Ergal) lo zinco, in quantità da 1 a 8%, è il principale elemento di lega e quando viene accoppiato con una percentuale inferiore di magnesio dà luogo a leghe trattabili termicamente con resistenza a trazione da media ad alta. Di solito gli altri elementi, come rame e cromo, sono aggiunti in piccole quantità. Leghe della serie 7xxx sono molto utilizzate anche in strutture di forza in campo aeronautico. Ha un recupero delle tensioni dovute alla saldatura migliore delle leghe della serie 6xxx. Infatti l’alluminio della serie 6xxx, dopo essere stato saldato, ha bisogno di subire un trattamento termico di normalizzazione (ovvero un processo di riscaldamento e di raffreddamento con un determinato profilo di temperatura) per ripristinare le caratteristiche meccaniche originarie. L’alluminio inoltre non arrugginisce, poiché la sua superficie è già di per sé ossidata da un film trasparente che lo rende insensibile alla corrosione. Inoltre è facilmente lavorabile alle macchine utensili, in quanto molto più tenero dell’acciaio, e richiede macchine meno potenti, numeri di giri più bassi, pressioni di lavoro inferiori. Non presenta nemmeno i problemi che si hanno quando si lavora il titanio, che deve essere tagliato e saldato in atmosfera controllata per evitare che l’ossigeno presente nell’aria si leghi al materiale e ne indebolisca le proprietà. Attualmente telai in questo materiale stanno diventando nuovamente popolari grazie ad alcuni costruttori che propongono ottimi telai a prezzi contenuti. Dopo Cinelli, un altro marchio tutto made in Italy che propone un telaio in lega di alluminio è Menturi. Qui sotto il loro modello gravel in serie 7xxx caratterizzato dall’integrazione delle luci anteriori e posteriori nel telaio.
Lega di Titanio
Il titanio è un materiale molto pregiato che presenta caratteristiche meccaniche superiori e pesi inferiori rispetto all’acciaio e all’alluminio. È inoltre caratterizzato da una notevole capacità di assorbire vibrazione rendendo il comfort di guida elevato. In più, non è soggetto a corrosione. I principali svantaggi sono il suo costo elevato e le difficoltà della lavorazione. La saldatura delle tubazioni deve infatti avvenire in atmosfera controllata come già accennato. Esistono diversi gradi di leghe di titanio: dal grado 1, il più puro, al grado 9, il più utilizzato in ambito ciclistico. Quest’ultima è una lega (Ti 3AL – 2,5V) con il 3% di alluminio ed il 2,5% di vanadio. Ha alto carico di rottura e resistenza alla corrosione e ottima saldabilità.
Anche per questo materiale, l’Italia è all’avanguardia. Lo storico marchio Passoni ne è l’esempio. Qui sotto il loro modello Titanio Disco.
Fibra di Carbonio
Abbiamo già ampiamente parlato della fibra di carbonio nel nostro precedente articolo.
Qui vogliamo portare all’attenzione del lettore due modelli di telai che abbiamo avuto la fortuna di testare. Il costruttore è l’italianissimo Menturi che, oltre ad essere specializzato nella costruzione di telai in alluminio, propone anche ottimi telai in fibra di carbonio. Qui di seguito i risultati dei nostri test sui modelli Italia e Avio.
https://alpinebike.altervista.org/menturi-italia-in-sella-al-made-in-italy-2/
https://alpinebike.altervista.org/menturi-avio-il-made-in-italy-dal-cuore-sportivo/