Questa domanda ci è stata recentemente posta da un ciclista interessato all'acquisto di una bicicletta in carbonio, sia essa da strada, mountain bike o gravel. Aveva letto su un forum che i telai realizzati con questo materiale hanno una vita utile massima di 10 anni, ma gli aveva colpito il fatto che alcune marche offrano una garanzia a vita su alcuni modelli di biciclette in carbonio. In realtà, non è la prima volta che qualcuno ci pone questa domanda. Quindi cercheremo di rispondere a una delle domande più frequenti tra i ciclisti: quanto dura davvero un telaio in carbonio?
Prima di entrare nei dettagli, è importante sapere che i telai in carbonio non sono più riservati esclusivamente ai modelli di fascia alta. La produzione di biciclette con questo materiale si è diffusa e esistono gamme medie e persino di accesso in determinate marche e modelli i cui telai sono realizzati in fibra di carbonio. La fibra di carbonio è un materiale artificiale. A differenza dell'alluminio, che viene estratto tramite attività mineraria per essere trasformato, il carbonio viene prodotto a partire da fibre molto sottili e resistenti che si intrecciano per formare una struttura rigida e leggera. Queste fibre sono un derivato del petrolio e il loro processo di produzione è più costoso e richiede una maggiore quantità di energia rispetto a quella necessaria per fabbricare telai in alluminio.
D'altra parte, il carbonio è molto versatile e può essere modellato in forme complesse e adattarsi a diverse geometrie e design di telaio. Le biciclette in alluminio sono costruite con tubi solidi che vengono saldati nelle giunzioni tra di loro. I telai in carbonio, invece, vengono realizzati a partire da stampi le cui parti vengono poi assemblate con resina. Se vuoi saperne di più sulle proprietà, differenze e qualità dei diversi materiali con cui vengono realizzati i telai delle biciclette, ti consigliamo di leggere la nostra guida definitiva ai telai delle biciclette, quale materiale è migliore?
Fattori che influenzano la vita utile di un telaio in carbonio
I telai in carbonio hanno una data di scadenza? La risposta non è così semplice come dire "durano X anni" o "la loro vita utile è di tot chilometri". La longevità di un telaio in carbonio può variare a seconda di diversi fattori. Noi ne evidenziamo principalmente tre:
La qualità dei materiali
Come per qualsiasi altro prodotto, la qualità della materia prima con cui viene realizzato determina in modo fondamentale la sua resistenza e durata. Più alta è la qualità delle fibre di carbonio e della resina utilizzate nella fabbricazione del telaio, più lunga sarà la sua vita utile. E no, non tutti i telai in carbonio sono uguali. Esistono diversi tipi di carbonio utilizzati nei telai delle biciclette:
- Carbonio ad alto modulo
- Carbonio a modulo intermedio
- Carbonio a basso modulo
- Carbonio unidirezionale
- Carbonio multidirezionale
- Carbonio intrecciato
Le biciclette in carbonio ad alto modulo sono più leggere e rigide e, quindi, più resistenti e durevoli rispetto a quelle a modulo intermedio e basso, che si usano nelle gamme più basse. Da qui la frase che sicuramente avrai sentito più di una volta: "È meglio un telaio in buon alluminio che uno in cattivo carbonio". La fibra di carbonio unidirezionale, invece, si utilizza per la realizzazione di telai di alta gamma. Questo tipo di carbonio è composto da fibre di carbonio orientate in un'unica direzione, il che conferisce grande resistenza alla trazione e alla flessione in quella direzione. I telai in carbonio unidirezionale sono estremamente rigidi ed efficienti nella trasmissione dell'energia della pedalata. Il carbonio multidirezionale è un tipo di carbonio che si utilizza nella fabbricazione di telai di biciclette che devono essere flessibili e assorbire le vibrazioni del terreno, motivo per cui è comune nelle mountain bike. Per quanto riguarda il carbonio intrecciato, è molto resistente alla torsione grazie al modo in cui le fibre si intrecciano, ed è spesso utilizzato nelle biciclette da cronometro e nei triathlon di lunga distanza.
La manutenzione effettuata
Eseguire una corretta manutenzione è fondamentale per prolungare la vita utile di una bicicletta. Quello che succede è che generalmente ci concentriamo sulla manutenzione dei componenti, delle trasmissioni e delle parti meccaniche e ci dimentichiamo del telaio. I telai in carbonio richiedono una serie di cure di base. È anche importante imparare a lavarli e pulirli correttamente. Potete impararlo nel nostro articolo su come pulire correttamente il telaio in carbonio della vostra bicicletta.
L'intensità e la frequenza d'uso
Un uso intenso e frequente di una bicicletta può consumare il carbonio del telaio più rapidamente rispetto a un uso occasionale. Questo perché il carbonio è un materiale che si degrada nel tempo e con l'esposizione a temperature e radiazioni elevate. Influiscono anche altri fattori come il tipo di ciclismo praticato o il peso e la forza del ciclista. Alcune discipline come l'enduro comportano una maggiore tensione e torsione sulle biciclette rispetto ad altre pratiche più rilassate, come semplicemente uscire a pedalare su percorsi pianeggianti o poco accidentati.
Principali problemi della fibra di carbonio
Il carbonio è un materiale con eccellenti proprietà per la pratica del ciclismo. Ma continua ad avere lo stigma di essere più fragile dell'alluminio e di degradarsi maggiormente con il passare del tempo. Quali sono i principali problemi che possiamo riscontrare nella scadenza di un telaio in carbonio? Noi ne evidenziamo tre:
L'invecchiamento delle fibre
La fibra di carbonio è un materiale composito che presenta una struttura molecolare a catena. Quando questa catena molecolare viene modificata da cause interne (a causa di variazioni nella struttura polimerica), si verifica un invecchiamento del materiale, che diventa meno resistente e più fragile, cioè tende a rompersi improvvisamente senza preavviso né deformazione. L’invecchiamento si riflette quindi in un deterioramento delle prestazioni della fibra, che a livello molecolare non è più quella originale e che, in sostanza, non è più in grado di sopportare i carichi dell’uso ciclistico. Esistono tre tipi di fattori che provocano l’invecchiamento delle fibre di carbonio:
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Scissione molecolare: si verifica in situazioni in cui il telaio riceve un apporto di energia molto elevato, ad esempio in una caduta o un forte impatto. Gli anelli della catena si dividono e si creano così punti deboli nella struttura del carbonio.
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Radicali liberi: all’interno della struttura molecolare della fibra ci sono elementi esterni che non sono legati ad alcuna altra molecola, poiché sono residui dei processi di fabbricazione o di trattamenti termici. Questi elementi, chiamati radicali liberi, possono legarsi alle molecole della fibra, creando una nuova struttura che non presenta più le caratteristiche di quella precedente.
- Legami incrociati: è la circostanza più temuta. Accade quando due frammenti che erano combinati si uniscono tra loro.
Il degrado del carbonio
A differenza dell’invecchiamento, che è dovuto essenzialmente a variazioni interne nella struttura molecolare del composto, il degrado è causato da agenti esterni che, se combinati o esposti per lunghi periodi, ne riducono la resistenza. I principali responsabili del degrado sono tre: la temperatura, la radiazione e l’umidità. Esporre la fibra di carbonio a temperature troppo elevate provoca dilatazioni termiche che col tempo indeboliscono il carbonio. Il sole, oltre al calore, non porta nulla di buono al carbonio: i raggi ultravioletti possono penetrare all’interno ed essere assorbiti, creando cambiamenti a livello molecolare che riducono la resistenza del composto. Ma non preoccuparti, la tua bicicletta in carbonio non si rovinerà solo perché esci a pedalare sotto il sole. I produttori utilizzano spesso vernici speciali che proteggono il telaio dalle radiazioni solari. Per questo motivo il processo di verniciatura di un telaio è una parte fondamentale che va oltre il colore o il design scelto. Ecco perché, quando si rivernicia un telaio, è indispensabile rivolgersi a un professionista e utilizzare i prodotti adeguati. Una buona vernice protegge anche dall’umidità, che è un altro elemento con cui i telai in carbonio non vanno d’accordo.
La rottura
Il carbonio è un materiale che ha un limite elastico molto basso, molto più basso dell'acciaio o dell'alluminio. E cos'è il limite elastico? Il limite elastico è il punto massimo a cui un materiale può deformarsi e tornare al suo stato iniziale senza deformarsi né rompersi. In altre parole: i telai in carbonio non si ammaccano, si scheggiano direttamente. A volte è una piccola crepa che con il tempo indebolisce il materiale e finisce per trasformarsi in una fessura. E a volte è direttamente una frattura a causa di un colpo o di un eccesso di tensione. Per questo è fondamentale prestare attenzione ai segni di crescita di una possibile crepa o rottura, come un cambiamento di colore, un suono strano o una perdita di rigidità. Se si rileva qualche problema, è essenziale portarlo da un professionista che possa valutare la situazione e riparare la fibra di carbonio in modo sicuro ed efficace.
Allora, quanto dura un telaio in carbonio?
La vita utile di un telaio in carbonio può variare a seconda di diversi fattori, come la qualità dei materiali, la manutenzione adeguata e il tipo di utilizzo. È un materiale straordinario, ma la sua complessità e la necessità di attenzione e cura possono intimidire alcuni. Se si ha la pazienza e le conoscenze necessarie per prendersene cura adeguatamente, questo materiale può offrire un'esperienza ciclistica incredibilmente soddisfacente e duratura. Un telaio in carbonio ben mantenuto e utilizzato correttamente può durare tra i 10 e i 15 anni. Tuttavia, è molto probabile che inizi a perdere le sue proprietà e a mostrare qualche segno di usura tra i 7 e i 10 anni.
