27 dic 2019 – L’articolo che state per leggere potrebbe essere l’inizio del racconto di una rivoluzione nella costruzione dei telai per bicicletta (anche da corsa). Per lo meno è uno sguardo su come potrebbe essere la produzione dei telai in fibra di carbonio del futuro.
Siamo abituati a considerare questi telai con il limite costruttivo imposto dalla fibra di carbonio, stampata in varie forme che poi vengono assemblate. Maggiore è la forma del “monoscocca” tanto più qualitativo sarà il risultato. Oppure si procede per fasciatura, realizzando telai da sezioni base, un po’ come veniva fatto per le strutture metalliche e poi, invece di procede a una saldatura, si esegue una fasciatura con pelli di carbonio e prodotti chimici che fanno solidificare il tutto in modo solidale. Tecnologia ormai arrivata ad altissimi livelli, va detto, e che permette di realizzare ottimi telai.
Si può fare altro?
Pare di sì, ed è quello che sta cercando di dimostrare l’americana Arevo che ha iniziato ad applicare la tecnologia 3D alla realizzazione dei telai per bicicletta. La soluzione adottata da Arevo, c’è da dire, è mutuata da altri settori – ovviamente – in cui si sta lavorando per cercare metodi costruttivi, sfruttando il composito in fibra di carbonio, per realizzare strutture complesse in maniera rapida e contenendo i costi.
3D e bicicletta
Ovviamente cambia tutto rispetto a quanto abbiao imparato della costruzione in composito per i telai da corsa. Pensare a una struttura in fibra di carbonio, strati di fibra preimpregnata da sovrapporre e disposizione corretta, fanno parte di una lavorazione manuale. La costruzione 3D si basa su altri principi tecnici che possono rispondere al tipo di lavorazione con una “stampante” 3D cui viene dato in pasto il materiale.
Ma per sapere meglio di cosa si tratti abbiamo rivolto qualche domanda direttamente a Mr. Hemant Bheda, presidente e co-fondatore di Arevo. Ecco cosa ci ha detto:
«Abbiamo sviluppato internamente un software per creare un layup di fibre ottimizzato per le prestazioni richieste in termini di rigidità e conformità del telaio della bicicletta. Il nostro software effettua anche un’analisi predittiva delle prestazioni prima di realizzare il telaio. Il telaio è una struttura unibody, realizzata in un’unica parte con fibre continue in tutto il telaio. La combinazione della struttura monoscocca con materiale a matrice termoplastica offre prestazioni senza precedenti in termini di stabilità, integrità strutturale, smorzamento del rumore e delle vibrazioni e resistenza a qualsiasi impatto».
– Che tipo di fibre utilizzate e come viene lavorato il carbonio?
«Per la nostra stampante 3D utilizziamo materiale composito termoplastico continuo in fibra di carbonio. Questo si presenta in forma di filamento preimpregnato (chiamato anche towpreg) ed è la materia prima del nostro sistema di stmpaggio dei telai.
Attualmente la nostra dimensione del filamento è di 1,2 mm di diametro. Il nostro processo di deposizione si basa sulla deposizione laser ad energia diretta. Questo si traduce in sezioni trasversali stampate di altissima qualità con vuoti molto bassi (<1%).
– Per lo stampaggio vero e proprio che strumenti utilizzate?
«Utilizziamo un sistema robotizzato a sette assi per la deposizione True3D delle fibre secondo un contorno 3D. Si tratta di un’estensione oltre la deposizione su piano XY attualmente utilizzata in tutte le stampanti 3D».
– In futuro, pensate di poter realizzare anche un telaio per biciclette da corsa di fascia alta con la vostra tecnologia?
«Sì, attualmente abbiamo un telaio e-bike in produzione e una bici da cronometro in sviluppo.
Questa tecnologia consente di personalizzare il telaio in base alle dimensioni e alle prestazioni desiderate».
Insomma, da quanto detto e da quanto lasciato intuire da Arevo sembrerebbe che siamo all’alba di una nuova era della costruzione di telai in fibra di carbonio.
Il vantaggio di questa tecnologia, inoltre, è di svincolarsi completamente dal sistema di stampaggio tradizionale del composito. Sistema che, proprio per la realizzazione e la gestione degli stampi, risulta essere piuttosto costoso e complesso.
Con un sistema di stampa di questo tipo e software adeguati, si possono realizzare telai di qualsiasi caratteristica e misura proprio perché si super il limite del procedimento di stampaggio.
Inoltre, ci hanno spiegato ancora da Arevo, si ridurrebbero in maniera drastica i tempi e i costi di progettazione. Per capirci, si parla di giorni, al posto di settimane e mesi. Anche la fase di prototipazione sarebbe molto più veloce ed economica (costi che, come sappiamo, poi si riversano sul prodotto finale, al di là del suo prezzo “al netto” di materiale e lavorazione).
Potrebbe essere una rivoluzione insomma, a tutti i livelli di prodotto. Per ora già alcuni produttori statunitensi stanno guardando ad Arevo per i propri telai.
Intanto, se volete saperne di più: https://arevo.com
Guido P. Rubino
