Tecnica
I Materiali del Telaio: l'Alluminio
di Stefano Orazzini
Le prime applicazioni dell'alluminio nel campo ciclistico si sono avute nei primi anni 80 grazie ad aziende come Cannondale e Alan, che per prime hanno creduto nelle proprietà delle leghe di alluminio.
In genere è stata comunque l'industria d'oltre oceano, legata allo sviluppo negli anni 80 della MTB, a concentrarsi sull'evoluzione di telai basati sull'alluminio: ne sono altri esempi Marin, Klein, Gary Fisher e Trek leader del settore fuoristrada.
L'alluminio è l'elemento più abbondante della crosta terrestre, da dove è estratto attraverso le rocce di bauxite, per le quali rappresenta il minerale base.
L'industria mondiale dell'alluminio ne produce ogni anno 10 milioni di tonnellate per un giro d'affari stimato intorno ai 50 miliardi di euro.
Il processo per l'estrazione dell'alluminio puro (processo Bayer) è molto dispendioso energeticamente (per estrarre 1 kg di alluminio necessitano quasi 20 kilowatt !!) ed è per questo che, pur essendo presente sulla terra in grandi quantità, il suo costo è abbastanza elevato, specie se paragonato con quello degli acciai.
Il 20-30% dei costi di produzione viene assorbito dalla spesa energetica. Le recenti tecnologie dei processi estrattivi stanno però colmando il gap e l'alluminio sta diventando sempre più economico.
Come succede per l'acciaio, anche per l'alluminio vengono utilizzate nell'ambito ciclistico leghe speciali, create attraverso l'aggiunta al metallo puro, di percentuali minori di altri elementi, allo scopo di modificarne positivamente le proprietà meccaniche.
Esistono perciò molti tipi di leghe di alluminio sul mercato, ognuna con le sue caratteristiche uniche; in genere, a seconda degli elementi aggiunti, si raggruppano le leghe in classi specifiche.
Queste sono le più utilizzate in campo ciclistico:
• classe 2000 leghe alluminio-rame
• classe 5000 leghe alluminio-magnesio
• classe 6000 leghe alluminio-silicio-magnesio
• classe 7000 leghe alluminio-zinco-magnesio
La classe 2000 è utilizzata per telai più economici, solitamente non per bici da corsa, mentre le altre rappresentano praticamente l'intero panorama della telaistica in alluminio attualmente sul mercato.
Legare quindi altri elementi all'alluminio rappresenta il sistema per rafforzarne le proprietà meccaniche e fisiche; ad esempio il magnesio ne limita la corrosione e ne esalta la lavorabilità, mentre lo zinco lo "rinforza" conferendogli più durezza e maggiore resistenza
Un altro processo a cui vengono sottoposte le leghe di alluminio per migliorarne le caratteristiche meccaniche è il trattamento termico (nella foto sotto il trattamento termico di Columbus).
Si tratta di un'operazione di "riscaldamento" a temperature elevate (400-500°), per permettere alla struttura del materiale di omogeneizzare i suoi elementi, seguita da un raffreddamento e, a seconda del tipo di trattamento termico, di un nuovo riscaldamento a 100-150°.
Tutto ciò per cementare e consolidare gli elementi della lega in una struttura cristallina più resistente.
Le leghe che subiscono un trattamento termico vengono appellate anch'esse con una terminologia internazionale che sta indicare il tipo di trattamento; i più utilizzati nel campo ciclistico sono il T0, il T4 e il gettonatissimo T6 una garanzia più che sperimentata.
