Alluminio vs carbonio: la guerra dei materiali!

sniffo

Biker superioris
29/8/10
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Padova
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La leggenda del carbonio attira fulmini è secondo me nata da alcuni "incidenti" avvenuti a pescatori che pescavano con canne da pesca in carbonio sotto i tralicci dell'alta tensione. Sollevando la canna verso il traliccio (canna in carbonio e quindi conduttrice a differenza di altri materiali usati per le canne da pesca) e quindi avvicinando un conduttore messo a terra attraverso il pescatore ai cavi, si genera una scarica elettrica diretta a terra che folgora il malcapitato pescatore. Infatti se non si rispetta una distanza minima tra terreno e cavo, l'elevata tensione degli elettrodotti è in grado di vincere l'elevata resistenza dell'aria e di trasferirsi sotto forma di scarica elettrica (per questo motivo non si può interrare l'alta tensione). La canna, messa a terra tramite il pescatore funziona da canale di scarico per la corrente.
Ippei Nihira (il nonno di Sampei) docet :il-saggi:
 

Dane

Biker cesareus
4/5/09
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GO/TS
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ciao dany, complimenti per l'articolo.

volevo segnalare che per come hai scritto
"Elevata rigidità: hanno un modulo di Young molto basso e una rigidità molto alta"
è sbagliato, almeno a livello di materiale.

dovresti, a mio parere, parlare di rigidità di materiale (modulo di young, correggendo quell'affermazione in "se un materiale ha un modulo di elasticità "alto" è rigido, poichè per una tensione "alta" si deforma "poco") e introdurre la rigità di sezione, che comprende sia young che la geometria.
 

Marco1971

Biker forumensus
12/8/08
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Prov. di Lucca
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Trek 8000-6500
...Benjamin Franklin docet, sfrutta l'effetto delle cosiddette "punte" ovvero una geometria a ridotta curvatura costituita da materiali ad elevata conducibilità elettrica (elettrostatica)...
E tra l'altro come sottoprodotto se installato in zone ad elevata densità di fulminazioni, contribuisce a diminuire la probabilità di scarica elettrica nuvola <-> suolo una volta superata la rigidità dielettrica dell'aria (che dipende da umidità, pressione ecc. ecc .).
Comunque il titolo a rigore andrebbe cambiato in leghe di alluminio versus materiali compositi a base di fibre di carbonio o sua eventuale sintesi.
Dato che se costruissimo un telaio in sole fibre di carbonio faremmo poca strada...la materia plastica od una delle infinite resine di supporto...queste forniscono la vera capacità di mantenimento in sede delle preziose fibre oltre che fungere (qui fungere va bene...meno bene quando sento e leggo il suo utilizzi in altro contesti...anche da parte di persone laurea munite...io ho sempre sostenuto che nelle facoltà universitarie anche quelle tecniche servirebbero almeno due esami di lingua italiana) da protezione anche meccanica.
Grazie.

Marco1971.
 

roky68

Biker novus
27/4/11
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formia
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a seguito di una brutta caduta dove si è piegato il telaio dellla mia specialized stampjamper in alluminio, ho acquistato una sworks m5. questa decisione per via della mia mole, infatti sono alto 1.86 ed un peso di 110 kg come consigliato. ho fatto bene o no?
 

tiziano

Biker marathonensis
30/8/07
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Zone-Lucca
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a seguito di una brutta caduta dove si è piegato il telaio dellla mia specialized stampjamper in alluminio, ho acquistato una sworks m5. questa decisione per via della mia mole, infatti sono alto 1.86 ed un peso di 110 kg come consigliato. ho fatto bene o no?

Beh...questa è la classica domanda che crea delle guerre "di parte".

Posso darti il mio parere (opinabile).
Sono 187cm per un'ottantina di kg...

Ho avuto 2 bici da corsa in carbonio ma attualmente posseggo bici in lega (alluminio e titanio).
Personalmente preferisco le leghe metalliche per comportamento.
Per quanto riguarda la "sicurezza" non credo che ci siano grandi differenze, anzi, forse è migliore il carbonio per la resistenza a fatica e robustezza (ovviamente senza considerare eventuali "traumi" a cui i telai sono sottoposti).
I tuoi 110kg non saranno indicati per i telai in carbonio ultraleggeri...ma nemmeno per quelli in alluminio light, serve il giusto compromesso (il telaio S'Works in questione è una buona scelta, secondo me).

Ciao.:celopiùg:
 

jaguar

Biker serius
25/7/03
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Provincia di BG
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Mi sono armato di pazienza e mi sono letto tutti gli interventi di questo topic, devo dire ben fatto come tutti gli altri ed illuminante in molti punti.
Un paio di considerazioni, qualcuno nel discorso carbonio/calore aveva fatto notare che i freni delle F1 sono fatti in carbonio, è vero, ma non sono fatti in "fibra" di carbonio, il procedimento è totalmente diverso e non sono presenti nè fibra, nè resine leganti.

.

Quoto, i dischi freno sono carbo-ceramici e non hanno nulla a che fare con la fibra di carbonio di telai, ruote etc...
 

maxITR

Biker tremendus

molto interessante questo video...anche per me che sono sempre stato un po' timoroso nella scelta del carbonio e non ho mai capito un granchè sui limiti e punti di rottura dei due materiali. la differenza importante è che l'alluminio sotto sforzo si piega mentre il carbonio si spezza in un attimo...ma che per romperlo deve prendere una botta pazzesca.
Della serie,mi spezzo ma non mi piego :hahaha:
 

Danybiker88

Redazione
4/9/04
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www.picasawebweb.com
Esatto, questa è la dimostrazione in laboratorio di quanto spiegato nell'articolo relativamente al discorso rottura fragile/rottura duttile.

Non dimentichiamoci poi che la prova di rottura è stata fatta con una sollecitazione standard, ovvero un carico che spinge all'indietro la forcella. Per il discorso relativo all'anisotropia dei materiali compositi non è detto che il risultato non si possa ribaltare se si analizza una sollecitazione non standard.
 

Alessandro Notari

Biker ultra
28/10/08
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Esatto, questa è la dimostrazione in laboratorio di quanto spiegato nell'articolo relativamente al discorso rottura fragile/rottura duttile.

Non dimentichiamoci poi che la prova di rottura è stata fatta con una sollecitazione standard, ovvero un carico che spinge all'indietro la forcella. Per il discorso relativo all'anisotropia dei materiali compositi non è detto che il risultato non si possa ribaltare se si analizza una sollecitazione non standard.

Non sò cosa intendi per "botta non standard", però mi ha molto impressionato quando sbattevano il telaio in carbonio contro lo spigolo di un muro e non ne risultavano danni :maremmac: (al telaio, non al muro :-))!!
 

mauron

Biker grossissimus
4/9/10
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Esatto, questa è la dimostrazione in laboratorio di quanto spiegato nell'articolo relativamente al discorso rottura fragile/rottura duttile.

Non dimentichiamoci poi che la prova di rottura è stata fatta con una sollecitazione standard, ovvero un carico che spinge all'indietro la forcella. Per il discorso relativo all'anisotropia dei materiali compositi non è detto che il risultato non si possa ribaltare se si analizza una sollecitazione non standard.

@dany
nel senso (per esempio)
di un colpo laterale al telaio giusto??

invece che sollecitare il telaio con stress
previsti dalla progettazione
lo si potrebbe fare con stress "non previsti"

tipo centrone laterale su un albero :duello:

infatti quando lo sbattevano sul cemento
lo facevano (secondo me volontariamente)
senpre in un senso "favorevole" al telaio

ho anche un'altra domanda . .

nel video si sentiva uno "scricchiolio"
nel test del telaio in carb
prima della rottura

mentre sull'alu silenzio . . .

be questo aspetto mi sembra che sia stato ignorato . .
perchè è ininfluente ??

secondo me non lo è affatto :il-saggi:
erano fibre che partivano vero?
 

Alessandro Notari

Biker ultra
28/10/08
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Parma
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@dany
nel senso (per esempio)
di un colpo laterale al telaio giusto??

invece che sollecitare il telaio con stress
previsti dalla progettazione
lo si potrebbe fare con stress "non previsti"

tipo centrone laterale su un albero :duello:

infatti quando lo sbattevano sul cemento
lo facevano (secondo me volontariamente)
senpre in un senso "favorevole" al telaio

ho anche un'altra domanda . .

nel video si sentiva uno "scricchiolio"
nel test del telaio in carb
prima della rottura

mentre sull'alu silenzio . . .

be questo aspetto mi sembra che sia stato ignorato . .
perchè è ininfluente ??

secondo me non lo è affatto :il-saggi:
erano fibre che partivano vero?

Probabilmente è cosi, però il fatto che l'alu non "gemesse"non vuol dire che non subisse anche prima della rottura; Tu mi insegni che ci sono carichi di snervamente/allugamento oltre i quali i metalli subiscono e soprattutto con ripetuti carichi si può arrivare a rottura per fatica.
 

mauron

Biker grossissimus
4/9/10
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Probabilmente è cosi, però il fatto che l'alu non "gemesse"non vuol dire che non subisse anche prima della rottura; Tu mi insegni che ci sono carichi di snervamente/allugamento oltre i quali i metalli subiscono e soprattutto con ripetuti carichi si può arrivare a rottura per fatica.

secondo me è ancora (ad oggi) questo il vantaggio "relativo" dell'alu
questo se subisce una sollecitazione "oltre il suo limite"
si piega o si bozza e punto . . .
rider avvisato a vista
(ciò non toglie che possa spezzarsi alche lui)
poi ognuno è padrone della sua pellaccia

il carbonio sembra "indistruttibile"
dopo super botte "a vista" magari ha un graffietto
e poi "sotto sotto" migliaia di fibre sono compromesse
che significa compromettere la tenuta generale del telaio
(io ho sentito che in dh il team santa facesse le radiografie
dei telaio in caso di cadute preoccupanti)

per questo a mio avviso non ha senso discutere di quale sia meglio
dipende dall'uso e dalle "tasche" del proprietario :medita:

l'alu si presta ad un uso "popolare" e di prospettiva più lunga
(sempre a mio umilissimo avviso)
il carbonio per chi ha possibilità maggiori
(e un amico radiologo :cucù:)
o che cerca massime prestazioni
con costo di (magari) dover cambiare
teaio un po più spesso

:il-saggi:
 

Danybiker88

Redazione
4/9/04
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Il rumore della rottura del carbonio è molto simile a quello di un ramo secco spezzato: in fondo si tratta di due materiale molto simili come struttura...

Anche l'alluminio quando si spezza fa rumore e poi produce un odore caratteristico a causa del calore...

Quando prendi una botta comunque il rumore della rottura di solito è coperto da altri tipi di rumori ambientali... Diventa difficile usarlo come rifermineto per identificare una possibile rottura. Spesso durante una caduta è anche solo difficile capire dove abbia sbattuto la bici, visto che giustamente si pensa prima alla propria pellaccia e solo in un secondo tempo cosa succede alla bici... E poi chi ti dice che il rumore provenga proprio dal telaio?

Che il carbonio abbia il problema della rottura fragile è fuori discussione, però esistono tecniche per migliorare il fattore sicurezza ed evitare le rotture di schianto aggiungendo ad esempio fogli di kevlar... Il problema però è sempre il solito: il peso... Se aggiungi strati di protezione contro le sassate o altri rinforzi, il peso cresce.
 

mauron

Biker grossissimus
4/9/10
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... E poi chi ti dice che il rumore provenga proprio dal telaio?

Che il carbonio abbia il problema della rottura fragile è fuori discussione, però esistono tecniche per migliorare il fattore sicurezza ed evitare le rotture di schianto aggiungendo ad esempio fogli di kevlar... Il problema però è sempre il solito: il peso... Se aggiungi strati di protezione contro le sassate o altri rinforzi, il peso cresce.

dico questo perchè mi pare che nel test sul telaio in alu
non si senta lo scricchiolio . .

vado a rivedere il video :il-saggi:
 

mauron

Biker grossissimus
4/9/10
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... E poi chi ti dice che il rumore provenga proprio dal telaio?
.

dico questo perchè mi pare che nel test sul telaio in alu
non si senta lo scricchiolio . .

vado a rivedere il video :il-saggi:

confermo . .
durante il test sul telaio in alu si sentono due o tre scricchilolii
proprio mentre si piegava
(comunque il rumore sembra diverso)
mentre con il telaio in carbonio gli scricchiolii sono tanti
e cominciano da prima
(prima anche prendendo come riferimento le libbre
di forza espresse dalla macchina)

non penso che il rumore provenga dal laboratorio
o sia un rumore estraneo al test :spetteguless:
 

dilloprof

Biker serius
14/12/10
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Cagliari
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Esatto, anche Giant utilizza leghe di serie 6000 per i teli idroformati proprio per la maggiore lavorabilità.

L'utilizzo di leghe facilmente lavorabili permette di ottenere degli ottimi risultati in termini di rapporto peso/robustezza. Basti pensare che con l'idroforming è possibile ad esempio sostituire un fazzoletto di rinforzo con una venatura della tubazione, irrobustendo il telaio senza andare ad appesantirlo. La stessa tecnica permette di utilizzare delle tubazioni di sezioni particolari ottimizzate per garantire maggiore rigidità e robustezza dove serve.
Insomma non so se senza idroforming sia possibile realizzare un telaio in alluminio da 170mm dal peso di 2640g senza ammo...

L'elevata lavorabilità di un materiale permette una maggiore libertà nella fase progettuale e la possibilità di utilizzare soluzioni che un materiale poco lavorabile non permetterebbe. Per questo è un fattore molto importante quando si deve scegliere un materiale per un determinato prodotto.


E' possibile ed è stato realizzato in Germania:

LITEVILLE 601 in taglia S ha 190 mm di escursione posteriore e pesa 2740g senza ammortizzatore ed è senza idroforming (alluminio 7005)!
http://www.liteville.de/t/25_37.html

Cordialità
 

a.antonio

Biker novus
24/3/12
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Benevento
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Anche il telaio della mia Merida è in alluminio 6066 a triplo spessore, precisamente il Prolite 66 con tecnologia Hydro Forming che, a detta di tecnici, è più duraturo del carbonio.
 

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