Titanio un materiale dalle incredibili qualità nel ciclismo

Titanio un metallo assolutamente interessante che sta entrando anche nel mondo del ciclismo per la produzione di telai di alta qualità

Titanio, un metallo scoperto in epoca abbastanza recente (viene data 1790), deve il proprio nome ad uno scienziato tedesco (Heinrich Klaproth) che scelse il nome della mitologia greca per le eccezionali caratteristiche di questo elemento. Solo nel secondo dopo guerra venne effettuale la prima produzione in quantità industriale.

Questo materiale non è un minerale reperibile liberamente in natura ma viene ricavato tramite procedimenti chimici con acidi cloridrico prima e solforico poi da un minerale denominato ilmenite. Il processo di estrazione è assolutamente costoso.

Questo metallo trova largo impiego nell’industria aerospaziale per l’ottimo rapporto peso/resistenza e della resistenza alla corrosione ma ha trovato fortuna in tantissimi settori merceologici tra cui anche il ciclismo.

Titanio per telai delle biciclette?

In ambito ciclistico è considerato un materiali assolutamente nobile. Meno diffuso rispetto all’alluminio e al carbonio a fronte di una complessa attività legata alla lavorazione, il titanio offre però qualità meccaniche di primissimo livello.

Va detto che, per le caratteristiche del metalli, sgolatura e la preparazione dei tubi deve essere eseguita necessariamente a mano, poiché lavorarlo con mole o tagliatubi meccanici ne comprometterebbe le caratteristiche

Chi ha avuto modo di utilizzare una bicicletta in titanio ha facilmente potuto constatarne la leggerezza che si unisce alla robustezza (simile a quella dell’acciaio) e alla duttilità dei telai in fibra di carbonio.

Il suo utilizzo nel mondo del ciclismo risale agli anni ’70 ed è stata creata una catalogazione, in base al livello di purezza, in nove gradi.

La lega più utilizzata nel mondo dei telai per le biciclette è quella definita 3Al-2,5V costituito da vanadio al 2,5%, alluminio al 3% e titanio al 94,5%.

Questa conformazione è particolarmente adatta all’impiego nel ciclismo in quanto di presta facilmente alla saldatura offrendo un carico di rottura molto alto e un’elevata resistenza alla corrosione.

In ambito ciclistico è impiegata anche la lega 6Al-4V, considerata più pregiata, che spesso viene preferita per il movimento centrale, forcellini e tubo sterzo. Questa lega è in assoluto la più diffusa (soprattutto nell’industria bellica) e, di conseguenza, viene solo in piccola parte destinata alla produzione di telai di biciclette.

Una delle “pecche” di questo metallo è la difficoltà di lavorazione (per via della sua durezza) e va aggiunto che, se riscaldato, il metallo diventa reattivo agli elementi atmosferici, ossidandosi. Da questo ne consegue che le saldature devono essere effettuale in atmosfera protetta (con Argon) facendo impennare i costi di produzione.

Titanio perché usarlo nel ciclismo?

Il titanio è più leggero dell’acciaio di circa il 40% ma mantiene la medesima capacità di resistenza e, pur pesando più dell’alluminio offre il doppio della rigidità. Rispetto al Carbonio è sicuramente più pesante in termini assoluti (anche se esistono modelli che se la giocano in termini di peso totale) ma ha una migliore capacità di assorbire le vibrazioni rendendo la pedalata più piacevole.

Il titanio non teme la corrosione ed è praticamente “eterno” tanto che alcuni telai così prodotti sono garantiti “a vita”.

I grandi marchi di produzione non hanno sviluppato una gamma di modelli in titanio e lasciano campo a produzioni di nicchia con factory iper specializzate, in particolare italiane e americane, le cui lavorazioni rasentano l’eccellenza.

Telai in titanio: dal Texas all’Italia la storia di Darren Crisp

Una delle realtà più interessanti in Italia perla produzione di biciclette in titanio è quella di Darren Crisp che, dopo aver ottenuto una laurea in architettura alla alla Texas A&M University, si è trasferito in Toscana per lavorare nel settore  dei componenti metallici per negozi.

La vera passione di Darren è però la bicicletta e così ha unito la manualità acquisita nella passione per la ricerca di soluzioni volte a soddisfare le esigenze di ciclisti come lui.

Nella sua incessante ricerca della bicicletta “perfetta”, Crispin ha provato tutti i materiali dall’acciaio, all’alluminio al carbonio fino ad imbattersi nel Titanio.

Nel 2001 dopo aver completato un progetto a New York, Darren ha frequentato un corso di “Titanium Frame Design” del rinominato United Bicycle Institute, specializzandosi nell’impiego del titanio. Nel 2004 Darren ha lasciato il suo lavoro per l’ambizioso progetto della Crisp Titanium che produce esclusivamente telai in titanio di grado 9 e 5.

Il Titanio: Le proprietà principali

E’ un metallo estremamente leggero e inossidabile che presenta bassissima dilatazione termica e una elevatissima resistenza meccanica oltre che agli agenti metereologici. Le caratteristiche del metallo hanno permesso alcune applicazioni industriali interessanti come la fotocatalisi e l’autopulizia

La Fotacatalisi è un processo di ossidazione degli inquinanti (di qualunque natura) che può consentire:

• purificazione dell’aria
• azione deodorante
• azione antimicrobica
• azione anti-nebbia, autopulizia

L’autopulizia che prevede, con l’esposizione al ciclo sole/pioggia, l’instaurarsi di un effetto catalitico che consente di evitare frequenti interventi manutentivi di pulizia.

Il Guggenheim Museum Bilbao ha il rivestimento esterno della struttura di Titanio (trentatremila lastre di Titanio, realizzate per durare cent’anni) che permette l’attività di autopulizia offerta dal biossido di Titanio

Titanio: i gradi

• Grado 1: il più puro esistente, possiede elevatissima resistenza alla corrosione;
• Grado 2: il più utilizzato in industria, presenta elevata resistenza alla corrosione e alle sollecitazioni meccaniche;
• Grado 3: impiegato in aeronautica;
• Grado 4: il più resistente meccanicamente;
• Grado 5: lega di titanio e vanadio, presenta un coefficiente di rottura molto elevato e una buona saldabilità che lo rende perfetto in ambito ciclistico;
• Grado 7: lega di titanio con palladio con caratteristiche simili a quelle del secondo grado 2. E’ il più usato nel mondo delle biciclette, anche per via della facilità di reperimento sul mercato;
• Grado 9: detto anche 3Al – 2,5V, poiché formato da un 2.5% di vanadio ha un carico di rottura molto alto e un’elevata resistenza alla corrosione ed è la lega più utilizzata in ambito ciclistic