Scelta dei materiali per la costruzione del telaio di una moto special - Atto II

Ieri sera mentre stavo lavorando ad una scala per il mio capo (eh sì, quando il capo ha bisogno di una scala, anche la costruzione del chopper deve passare in secondo piano...) è venuto a trovarmi mio fratello, che "apprezzando" la robustezza della costruzione ha affermato: "Ovviamente te gliel'hai fatta in ferro, legno e alluminio mai eh.."

Credo di averlo liquidato con qualcosa del tipo "se la voleva di legno non doveva venire da me...", però in effetti l'episodio mi ha fatto riflettere sul fatto che nel post precedente dedicato alla scelta dei materiali con cui costruire il telaio di un chopper, non avevo preso in considerazione due materiali che potrebbero a tutti gli effetti essere candidati papabili come base con cui costruire il suddetto telaio del chopper, per cui se fremevate per il post sul dimensionamento dei tubolari dovrete pazientare ancora un po', visto che col post di oggi vorrei concludere la trattazione riguardante la scelta dei materiali con cui fabbricare il telaio.

Un materiale che potrebbe essere preso in considerazione, l'avrete capito, è proprio l'alluminio, che per qualche arcano motivo, vuoi per la sua leggerezza, vuoi perchè spesso si trova sotto forma di accessorio anodizzato-colorato-very cool, sembra sempre solleticare le fantasie dei biker.

Bon, mettetevi comodi che ora vi spiego i motivi del mio apparente rancore nei confronti dell'alluminio...

Il primo problema è una questione di carattere prettamente pratico di reperibilità: nella mia zona (Siena e provincia) l'alluminio si trova con maggior difficoltà rispetto all'acciaio, le misure disponibili sono ben poche e la sua composizione pressochè ignota. Un piccolo aneddoto: una delle prime (e ultime...) volte che comprai un po' di alluminio da uno dei fornitori qua in zona (e uno grossotto eh, non una ferramenta con qualche estruso), provai a chiedere di che lega di alluminio si trattasse, giusto per avere un'idea di massima delle proprietà meccaniche e per sincerami che fosse saldabile (non tutte le leghe lo sono). Bene, l'addetto mi rispose che... era alluminio. "Alluminio, alluminio puro!" continuava a ripetermi tronfio di orgoglio e soddisfazione. In realtà in vendita l'alluminio si trova sempre sotto forma di lega, ognuna identificata da 4 cifre (o in alternativa dal nome commerciale), seguite magari da un suffisso del tipo "T3" per indicarne il trattamento termico (a onor del vero le leghe del gruppo 1000 sono composte quasi interamente da alluminio). Alla fine per scoprire che era un 6060 (o 6061, non ricordo con esattezza) toccò andare a riprendere le bolle commerciali di consegna dei loro fornitori!

Veniamo adesso al secondo punto sfavorevole dell'alluminio, che servirà anche fare luce sul perchè vi ho raccontato dell'aneddoto di cui sopra. L'alluminio di una certa qualità non supera carichi di rottura che sono circa la metà di quelli dell'acciaio, per scendere a valori ben più bassi per quello di bassa qualità, figuriamoci ora che sicurezza che ti può dare un alluminio che chi telo vende non ti sa nemmeno dire che roba sia... (la serie 6000 in realtà non era poi così male).

Inoltre l'alluminio ha una bassa resistenza alla fatica, vale a dire che ogni sollecitazione che subisce, anche se di bassa intensità, ha un effetto cumulativo di indebolimento della struttura, e dato un numero sufficiente di cicli posso generarsi fenomeni di cricche o rotture da fatica. Per l'acciaio invece esiste un'intensità di carico limite, al di sotto della quale è possibile esercitare un numero indefinito di sollecitazioni senza che il telaio ne abbia "memoria". Se avete intenzione di costruirvi un chopper con telaio rigido (e dovete trovarmi una buona spiegazione per cui varrebbe la pena farsi un chopper che non sia "hardtail") vedete come questo possa presentare qualche problemino nel lungo periodo...  Per inciso questo è anche uno dei motivi per cui ci penserei bene prima di comprare una bicicletta usata in alluminio col telaio rigido (per telai ammortizzati la mia impressione è che non dovrebbero esserci problemi).

Insomma per farsi un telaio in alluminio affidabile bisogna essere abbastanza sicuri del fatto proprio dal punto di vista ingegneristico, e se non si è ferrati in materia alla fine si correrebbe il rischio di "mangiarsi" tutto l'ipotetico risparmio in termini di peso che si avrebbe usando l'alluminio in fase di dimensionamento dei tubi del telaio, che per forza di cose dovranno avere spessori e diametri maggiori rispetto ai corrispettivi in acciaio, giusto per "stare tranquilli".

Punto numero quattro, l'alluminio costa di più dell'acciaio, e visto che si rischia di avere un vantaggio praticamente nullo in termini di peso, il gioco non vale molto la candela, anche alla luce del successivo punto numero cinque, che ci dice che la saldatura dell'alluminio è più complicata e comunque più costosa di quella dell'acciaio (di saldatura ne parleremo più dettagliatamente in seguito..).

A questo punto credo che abbiate capito che non sono un grande fan dell'alluminio per applicazioni meccaniche "home made" di una certa rilevanza, tuttavia c'è un caso particolare all'interno del progetto della costruzione di un chopper in cui l'alluminio potrebbe avere diverse lunghezze di vantaggio sull'acciaio, e questo è la costruzione del serbatoio. La migliore lavorabilità dell'alluminio rispetto all'acciaio e la sua capacità di resistere alla ruggine ne fanno un canditato quasi ideale per la costruzione di un componente "ostico" come il serbatoio (verniciare l'interno di un serbatoio presenta tutta una serie di problemi non indifferenti, senza contare la continua esposizione alla benzina cui questa è sottoposta).

L'altro materiale che avevo dimenticato di menzionare è un particolare tipo di acciaio al cromo-molibdeno, il 4130 secondo la designazione AISI-SAE o "chromoly" come viene spesso chiamato in gergo. Il 4130 (o 25CrMo4) è un acciaio basso legato contenente lo 0.30% di carbonio (da cui le seconde due cifre della sigla) ed in più cromo e molibdeno che gli conferiscono elevate doti di temperabilità e durezza. Rispetto ad un acciaio non legato, presenta maggiore resistenza ai carichi, minore peso specifico, e migliore resistenza alla trazione; tutte caratteristiche che lo rendono un acciaio molto usato in ambito aeronautico e nella costruzione di telai di go-kart e biciclette (se siete appassionati di MTB lo avrete senz'altro sentito nominare).

Ora se fate un po' di ricerchine online alla ricerca di maggiori lumi inerenti la costruzione di un telaio di un chopper, può capitare che vi imbattiate in questa sigla, e magari leggendo da qualche parte vi farete anche l'idea che il 4130 sia l'unica cosa possibile da usare per costruire il telaio di una moto... beh senza tediarvi ulteriormente a morte, la mia personalissima conclusione è che, in virtù del maggior prezzo e della non proprio semplice reperibilità, vi consiglierei di lasciar perdere anche il 4130...

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