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PARTE II
2. NOZIONI SUI COMPOSTI
FIBRA DI CARBONIO
Tutti i ciclisti devono conoscere le caratteristiche
fondamentali dei composti. I materiali composti creati
con bre di carbonio sono forti e leggeri, ma in caso di
urto o sovraccarico, si spezzano; le bre di carbonio non
si piegano.
Cosa sono i composti?
Il termine composti” si riferisce al fatto che una parte
o più parti sono costruiti con componenti o materiali
diversi. È capitato di sentire parlare di bicicletta in
bra di carbonio. In realtà questo signica “bicicletta in
materiale composto.
In particolare, i composti di bra di carbonio sono
creati da bre forti e leggere in una matrice di plastica,
modellate per conseguire una determinata forma. I
composti di carbonio sono leggeri in rapporto ai metalli.
L’acciaio pesa 7,8 g/cm³, il titanio 4,5 g/cm³, l’alluminio
2,75 g/cm³. Il composto di bra di carbonio, invece, pesa
1,45 g/cm³.
I composti con migliori rapporti di robustezza-peso
sono creati da bre di carbonio in una matrice di plastica
epossidica. La matrice epossidica mette insieme le bre
di carbonio, trasferisce il carico ad altre bre e fornisce
una superce esterna liscia. Le bre di carbonio sono lo
“scheletro” che sostiene il carico.
Perché si usano i composti?
A dierenza dei metalli, che hanno proprietà uniformi
in tutte le direzioni (gli ingegneri le chiamano proprietà
isotrope), le bre di carbonio possono essere posizionate
in diverse direzioni speciche per ottimizzare la struttura
che deve sostenere pesi particolari. La scelta del luogo
in cui posizionare le bre di carbonio dà agli ingegneri
uno strumento potente per creare biciclette forti e
leggere. Gli ingegneri possono anche orientare le bre
per soddisfare altri scopi come ad esempio il comfort e
l’assorbimento di vibrazioni.
I composti di bra di carbonio sono molto resistenti alla
corrosione, molto più rispetto a gran parte degli altri
metalli. Si consideri, infatti, le imbarcazioni in bra di
carbonio o in bra di vetro.
I materiali in bra di carbonio hanno un rapporto molto
alto di robustezza-peso.
Quali sono i limiti dei composti?
Le biciclette e i componenti composti” o “in bra
di carbonio” ben concepiti hanno una lunga durata
dell’aaticamento, di solito migliore rispetto ai loro
equivalenti di metallo.
Sebbene la durata dell’aaticamento sia un vantaggio
della bra di carbonio, Cannondale raccomanda
comunque un controllo periodico del telaio in bra di
carbonio, della forcella o dei componenti.
I composti di bra di carbonio non sono duttili. Quando
una struttura in carbonio è sovraccarica, non si piegherà
ma si spezzerà. In prossimità o direttamente sulla
rottura, vi saranno dei bordi taglienti e irregolari e una
possibile delaminazione della bra di carbonio o degli
strati della struttura in bra di carbonio. Non avranno
luoghi piegature, essioni o allungamenti.
Comportamento della bicicletta in bra di
carbonio in caso di urto o impatto
Si consideri di urtare contro un cordone di marciapiede,
un fosso, una roccia, un autoveicolo, un ciclista a terra
o altri oggetti. Innanzitutto leggere le importanti
Avvertenze all’inizio della PARTE II Sezione A. “La
bicicletta non può dare protezione in questo manuale.
A qualunque velocità superiore a quella di una persona
che cammina a passo sostenuto, il proprio corpo
continua a muoversi in avanti, il momento trasporta il
proprio corpo oltre la parte anteriore della bicicletta. È
impossibile restare sulla bicicletta e il comportamento
del telaio e della forcella inuenza il comportamento del
corpo.
Cosa bisogna aspettarsi dal proprio telaio in carbonio?
Dipende da molti fattori complessi che costituiscono il
motivo per cui sosteniamo che la capacità di assorbire
un impatto non può essere un criterio da considerare
nella progettazione di una bici. Considerando questa
nota importante, è possibile sostenere che se l’impatto
è sucientemente duro, la forcella o il telaio possono
spaccarsi completamente. Vedere la gura A a pagina
68. Si consideri la notevole dierenza di comportamento
tra carbonio e metallo. Vedere 1. Nozioni sui metalli, in
questa sezione. Anche se il telaio in carbonio è due
volte più forte di un telaio in metallo, quando il telaio in
carbonio è sovraccarico non si piegherà ma si spezzerà
completamente.
I telai, le forcelle ed i componenti Cannondale in
carbonio sono progettati per normali carichi di lavoro
con un fattore di sicurezza. In occasione di cadute o
impatti violenti possono rompersi.
Vedere “Ispezione del telaio, della forcella e dei
componenti in materiale composto alla pagina
seguente.
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