Acciaio vs alluminio e carbonio: perché sceglierlo per la nostra bici

Tecniche di lavorazione, peso e segreti dell'acciaio: una storia ricca di spunti su cui riflettere.

Una foto d’epoca ritrae Felice Gimondi durante alcuni test con Columbus. In primo piano un telaio in acciaio Bice Bicycle su dima.

1 di 4

Nell’ultima tappa del Tour de France 2019 il belga Oliver Naesen ha usato una bici d’acciaio. L’acciaio si è riaffacciato da protagonista con la sua impresa sul palcoscenico dei Pro in una delle tre grandi corse a tappe. E la storia recente racconta pure che Dan Craven, corridore namibiano dall’anima globetrotter, ha corso al Giro del Commonwealth 2018 su un modello in acciaio concepito col telaista Matthew Sowter, fondatore nel 2011 della Saffron Frameworks.

Se è vero che le grandi case hanno i cataloghi pieni di modelli in carbonio, è altrettanto vero che un numero sempre più elevato di costruttori artigiani propone modelli costruiti con le nuove tubazioni in acciaio che hanno forme sempre più filanti e design personalizzati ma anche un peso contenuto e caratteristiche meccaniche estremamente competitive. Tanto che, ormai, anche importanti marchi – magari con la scusa del vintage o della scatto fisso – hanno reintrodotto modelli costruiti con lo storico materiale.

Sembra ancora un fenomeno di nicchia (e, se stiamo al mondo dei granfondisti più agguerriti, forse lo è), ma se si allarga lo sguardo sulla sempre più ampia gamma di settori specialistici che il mondo della bici - anche agonistico - alimenta, il fenomeno si va facendo marcatamente più massiccio. Al punto che si può dire che in alcuni contesti (nel gravel, per esempio, ma anche nelle prove su lunghe percorrenze) l’alta gamma in acciaio rappresenta, per così dire, una scelta aristocratica e competente così come, per certi aspetti, lo sarebbe quella dell’alluminio, passato rapidamente nell’immaginario collettivo da trionfante materiale per professionisti a scelta per chi vuole risparmiare. Forse per via del fatto che un telaio in alluminio, del peso di 9 etti, costa spesso un quarto di uno in carbonio che di etti ne pesa 8.

La realtà dei materiali a nostra disposizione è molto complessa ed è probabile che molti ciclisti, anche evoluti, se approfondissero meglio l’argomento o scegliessero sull’effettiva esigenza personale, probabilmente si orienterebbero in modo diverso da come il mercato tende a indirizzarli. Perché “si fa presto a dire acciaio”, come se fosse un libro di poche pagine, mentre sul tema si potrebbe riempire una biblioteca.

Innanzitutto di numeri, anzi, dell’unico numero, quello del peso, che interessa il ciclista medio che, come è noto, è l’unico essere umano che circola con il bilancino di precisione appresso (a parte gli orafi e alcuni soggetti poco raccomandabili).

La differenza – se parliamo di alta gamma – è di circa 5-700 grammi a favore del carbonio: una prova effettuata su un sito qualificato ha fermato la bilancia a 6,5 kg per l’uno e a 7,2 per l’altro (tenuto conto delle tubazioni impiegate, l’acciaio avrebbe potuto rosicchiare un altro paio di etti nella sua versione più leggera...). Se ci si sposta su correlazioni meno razionali, per esempio confrontando un acciaio di alta gamma con un carbonio di gamma medio bassa, questa differenza si annichila sino ad annullarsi. E, soprattutto, si annullano i veri vantaggi che i telai in carbonio di alta gamma possono dare in termini di reattività allo scatto.

Ma, allora, perché le bici di una volta pesavano così tanto? Principalmente per una serie di motivi. Primo, le tubazioni più risalenti, per quanto sofisticate, avevano una struttura a sezione omogenea e inglobavano peso anche dove sarebbe stato possibile ridurre la sezione del tubo senza comprometterne la tenuta in termini di resistenza alla fatica e di carico di rottura. Secondo, le saldature d’antan erano fatte collegando i tubi tramite giunzioni esteticamente accattivanti, ma piuttosto incisive in termini ponderali. Terzo, la verniciatura - che tuttora comporta un peso minimo di almeno 100-120 grammi (ma vale anche per il carbonio verniciato) - in passato poteva, coi vari strati, superare i tre etti. Quarto, la componentistica di una volta era nettamente più pesante. Quinto, le geometrie erano tarate su percorsi più accidentati, con conseguente maggiore ampiezza dell’impronta a terra e, inoltre, si tendeva a creare telai “grandi”, col tubo orizzontale parallelo al terreno. Questi fattori aumentavano la quantità di materiale utilizzato.

Tutte queste caratteristiche sono oggi perfettamente annullate: le più efficienti tubazioni in acciaio sono, e da tempo, a doppio o triplo spessore così che il materiale si addensa solo laddove risulta utile, mentre la progressione tecnologica in tema di saldatura o di studi aerodinamici e di geometrie ha portato a risultati eccezionali, mutuando dall’aeronautica o dal mondo dell’automobile sportiva metodiche costruttive di livello elevatissimo.

L’acciaio è una lega di antichissimo utilizzo catalogata in decine di categorie con specifiche compositive e caratteristiche qualitativamente regolate da normative di settore. L’acquisto di un telaio in questo materiale nobile presenta, oggi, variabili notevoli in termini di composizione chimica della tubazione - il che incide sulle prestazioni, sulla durata e, soprattutto, sui costi.

L’acciaio, come è noto, è una lega composta nella sua forma nativa da ferro e carbonio (quest’ultimo non oltre il 2,06%). Su questa base di partenza si innestano vari ulteriori leganti, come il vanadio per aumentare la resistenza all’usura, il cromo che allenta il rischio di corrosione e il carico di rottura, il nichel che aumenta la resilienza e la duttilità o il molibdeno che rende più semplice il recupero di caratteristiche insidiate da trattamenti termici (per esempio le saldature), eccetera.

Tutto ciò fa sì che fra una tubazione in acciaio inox - a elevato modulo elastico (doppio rispetto al titanio, triplo rispetto all’alluminio) e con formidabili caratteristiche di durata, leggerezza e rigidità - e una realizzata con acciaio di minor pregio, le differenze in termini di costi siano davvero enormi (quasi uno a quattro, in effetti).

I costi, poi, sono dati anche dalla lavorazione: per esempio l’acciaio inox utilizzato da Columbus per le proprie tubazioni, il famoso XCr, è trafilato a freddo e il tubo è realizzato senza saldature, cioè con caratteristiche di resistenza, durata e prestazioni molto maggiori rispetto a un componente lavorato a caldo e formato da un laminato arrotolato e saldato.

Ciò comporta, necessariamente, livelli di costo proporzionalmente più elevati.

Il lavoro del telaista è complesso, sia in termini di progettazione sia di preparazione e saldatura. Il taglio e la sgolatura dei tubi determinano l’impronta ciclistica di un telaio, gli angoli (di sterzo, per esempio) sono fondamentali per la sua guidabilità e, soprattutto, per le caratteristiche dinamiche che portano il telaio a essere più o meno reattivo al colpo di pedale.

Ma il punto cruciale del lavoro di un bravo telaista dell’acciaio è la saldatura, sulla quale è opportuno spendere due parole.

Fino quasi alla fine degli anni Settanta, l’accoppiamento dei tubi si effettuava in un solo modo sostanzialmente. E, cioè, utilizzando raccordi in ghisa o in acciaio dolce – o più recentemente in microfusione -, nei quali venivano infilati i tubi opportunamente sagomati alle estremità, che venivano bloccati nella posizione definitiva da un processo di brasatura utilizzando come materiale di apporto leghe di ottone e argento. Il punto di fusione notevolmente più basso di quello dell’acciaio, permetteva al telaista di far fluire per capillarità la lega nell’interstizio tra raccordo e tubo, andando a fissare saldamente i tubi tra loro sino a formare un’unica struttura senza soluzione di continuità tra gli elementi.

Qualche artigiano molto abile univa i tubi tra loro semplicemente accostandoli e modellando direttamente l’ottone sui nodi con il solo calore del cannello. Dal mondo dell’aeronautica è stata importata invece la seconda metodica impiegata per cementare due parti separate di un telaio, quella T(ungsten) I(nert) G(as). La saldatura a TIG presenta(va) alcuni vantaggi soprattutto in ragione del minor peso finale della struttura e della maggior libertà di scelta di dimensioni e geometrie, dovuti entrambi all’assenza dei raccordi e dei vincoli che essi comportano. Per contro, l’assenza di raccordi esterni localizzati sui nodi costringe il telaista a utilizzare tubi sempre più sofisticati di materiali, sagome e spessori variabili per scongiurare rischi di rotture a fatica nei punti più sollecitati. Inoltre, raccordi sempre più sottili e leggeri, realizzati pure con innovativi metodi di stampa 3D, stanno riducendo il gap di prestazioni (rigidezza/peso) tra i due metodi di costruzione; la scelta dell’appassionato è guidata perlopiù da considerazioni estetiche.

Se siete confusi non preoccupatevi, lo siamo tutti. Non è possibile in un mondo tecnologicamente avanzato e complesso avere certezze. La soluzione al quesito su “qual è il materiale migliore” semplicemente non esiste. Esistono, invece, risposte diverse a diverse esigenze (anche estetiche) - che sono soprattutto soggettive. L’acciaio (come il titanio) è nettamente più confortevole del carbonio. Inoltre, è quasi indistruttibile e, nella versione inox, praticamente insensibile agli agenti esterni, alla corrosione e alla ruggine. Inoltre presenta ridottissimi rischi di cricche e fratture nascoste anche dopo urti, e mette in evidenza questi rischi a differenza del carbonio (e dell’alluminio, per altri versi), che può “schiantare”, se pure assai di rado, improvvisamente. Ma il carbonio (o anche l’alluminio di maggior pregio) possono avere rese dinamiche migliori in termini di reattività: se vi piace sprintare il carbonio di alta gamma rende più dell’acciaio. E ancora, si dovrebbe parlare di tipologie e di qualità (per esempio monoscocca o fasciato nel carbonio), e si dovrebbe valutare l’importanza delle geometrie e della formula su misura (qui acciaio e titanio svettano sui concorrenti).

Ciò che importa – soprattutto se si investono migliaia di euro in un acquisto – è studiare le proprie esigenze e le caratteristiche di ciò che offre il mercato. Studiare e informarsi è la chiave per saper scegliere, come in ogni campo.

© RIPRODUZIONE RISERVATA