chiedo scusa ma...che vuol dire "caratteristiche elevate" in relazione allo stampo?
Per esempio la realizzazione di un monoscocca di pregio non necessita di investimenti industriali elevati proprio per la necessità dell'impiego di stampi ad hoc?
Alluminio vs carbonio: la guerra dei materiali!
- Creatore Discussione Danybiker88
- Data di inizio
chiedo scusa ma...che vuol dire "caratteristiche elevate" in relazione allo stampo?
Per esempio la realizzazione di un monoscocca di pregio non necessita di investimenti industriali elevati proprio per la necessità dell'impiego di stampi ad hoc?
La densità dell'alluminio è sempre superiore a qualsiasi composito in fibra di carbonio, come hai detto bene successivamente, la densitò della sola fibra di carbonio è 1750 kg/m3, poi va considerato che si unisce con matrici polimeriche che hanno densità di circa 1000 kg/m3 (950-1200) e quindi tendono ad abbassare la densità totale del composito... Le leghe d'alluminio hanno densità di circa 2700 kg/m3 dipendenti anche qui dagli elementi di lega.
Il modulo di Young misura la rigidità del materiale, quindi non puoi avere modulo basso e rigidità alta. La rigidità dell'alluminio è effettivamente bassa rispetto a acciaio e compositi in fibra di carbonio ( Al 64GPa, Ferro e acciai = 206GPa, Modulo composito unidirezionale in fibra di carbonio secondo la direzione di orientamento delle fibre > 200GPa). Quello che rende i telai in alluminio più "rigidi" ( nel senso che si deformano meno se al telaio viene applicato lo stesso carico ) è la dimensione dei tubolari e non la caratteristica intrinseca del materiale. Se facessimo un telaio in acciaio con la stessa geometria di uno in alluminio otterremmo un telaio almeno 4 volte più rigido, ma anche 3 volte più pesante ( densità acciaio circa 7800 kg/m3 ).
Quello che fa scegliere l'alluminio al posto dell'acciaio è proprio la lavorabilità. I costi di produzione della materia prima alluminio invece sono moooolto elevati. E sempre per questo motivo il riciclaggio dell'alluminio è tanto spinto, non è un materiale più verde dell'acciaio solo conviene mooolto di più dell'acciaio riciclarlo al posto di produrne del nuovo.
Quello che intendo è che gli stampi per la produzione di altri materiali nelle tecnologie di pressofuzione etc sono mooolto più costosi di quelli per la produzione di manufatti in fibra di carbonio perchè devono sopportare carichi elevati, elevati attriti, elevati carichi termici, etc... mentre per i manufatti in fibra di carbonio l'unico requisito che devono sopportare è la temperatura di curing ( temperatura di indurimento della matrice )... ad esempio se non si va in autoclave e si usano resine che induriscono a t ambiente ( il che comporta manufatti scadenti senno farebbero tutti così ) basta anche un semistampo in fibra di vetro... Mentre uno stampo per materie plastiche ( che potresti pensare che sono una stupidata ) arriva a costare anche 50-60000 euri, senza troppi movimenti e carrelli...
Ti ripeto non costa di più come investimenti iniziali produrre un telaio in carbonio, costa di più come manodopera. Se vuoi aprire un'aziendina per produrre telai di bici come investimento ti costa molto meno iniziare a produrre bici in carbonio. sicuramente però non arriverai mai alla produttività di un'azienda che produce telai in alluminio. Come avrai notato molte azienda anche non big hanno iniziato a proporre telai in carbonio da subito, metre non ci sono state tante aziende che si sono buttate sul titanio. Questo perchè avviare una linea di produzione per telai in titanio o alluminio costa un botto, mentre per telai in carbonio puoi anche fare l'home made. Hai a disposizione un materiale talmente prestazionale, che spesso basta fare un tubo più grosso per non avere problemi. Poi sicuramente il materiale e la manodopera ti costa di più e questo incide sul prezzo finale del telaio, ma l'azienda ha mooolti meno costi da ammortizzare buttandosi dul carbonio.
Ti ripeto non costa di più come investimenti iniziali produrre un telaio in carbonio, costa di più come manodopera. ma l'azienda ha mooolti meno costi da ammortizzare buttandosi dul carbonio.
Scusami, ma prendendo il 1o post del topic [url]http://www.mtb-forum.it/community/forum/showpost.php?p=3664380&postcount=1[/URL] non capisco cosa c'incastrino i costi di produzione/vendita.
Si parla di caratteristiche dei materiali, non di prezzi.
Tra l'altro Danybiker aveva iniziato con una precisazione chiara.
Ovvio che si tratta di un post fruibile da tutti e dà una buona indicazione del comportamento dei materiali più "ciclo-diffusi".
Trattandosi di un articolo piuttosto divulgativo, ho dovuto fare delle semplificazioni, in questo caso non mi sono spiegato bene volendo fare un elenco sintetico di quelle che sono le caratteristiche salienti dei telai realizzati nei due materiali.
Il discorso rigidità è riferito in relazione al peso, intendendo che a parità di peso con l'alluminio è possibile realizzare tubazioni più rigide. Sono stato un po troppo sintetico, tralasciando questa specificazione.
Parlando di acciaio e alluminio (e si può fare un discorso analogo tra carbonio e alluminio) la densità dell'acciaio è ca 3 volte maggiore quella dell'alluminio (pesa 3 volte di più a parità di sezione) ma le sue proprietà meccaniche sono il doppio. Se si vuole realizzare un elemento con determinate proprietà meccaniche, a parità di sezione con l'alluminio peserà meno.
Concordo con te nel dire che un provino standard di alluminio subirà, a parità di sollecitazioni una deformazione maggiore di uno in acciaio, d'altronde è sotto gli occhi di tutti essendo differente il modulo di Young.
Ti ripeto non costa di più come investimenti iniziali produrre un telaio in carbonio, costa di più come manodopera. Se vuoi aprire un'aziendina per produrre telai di bici come investimento ti costa molto meno iniziare a produrre bici in carbonio. sicuramente però non arriverai mai alla produttività di un'azienda che produce telai in alluminio. Come avrai notato molte azienda anche non big hanno iniziato a proporre telai in carbonio da subito, metre non ci sono state tante aziende che si sono buttate sul titanio. Questo perchè avviare una linea di produzione per telai in titanio o alluminio costa un botto, mentre per telai in carbonio puoi anche fare l'home made. Hai a disposizione un materiale talmente prestazionale, che spesso basta fare un tubo più grosso per non avere problemi. Poi sicuramente il materiale e la manodopera ti costa di più e questo incide sul prezzo finale del telaio, ma l'azienda ha mooolti meno costi da ammortizzare buttandosi dul carbonio.
Si ma a questo punto anche con l'alluminio puoi realizzare telai low cost, che sicuramente costano molto meno del peggior telaio in carbonio del mercato...
Ormai anche le biciclette da 50 hanno il telaio in alluminio...
Il mio discorso riguarda l'alta gamma e produrre un telaio in carbonio di alto livello costa al produttore di più di uno in alluminio, anche per il fatto che la lavorazione dell'alluminio è "standard" ed essendo molto diffusa, i prezzi di realizzazione sono minori.
Ti ripeto non costa di più come investimenti iniziali produrre un telaio in carbonio, costa di più come manodopera ... Poi sicuramente il materiale e la manodopera ti costa di più e questo incide sul prezzo finale del telaio, ma l'azienda ha mooolti meno costi da ammortizzare buttandosi dul carbonio.
Per quello che riguarda i costi iniziali concordo con te, probabilmente saranno più bassi, ma i costi di mantenimento sono molto più alti. Un telaio in carbonio deve superare due tipi di test: i test convenzionali e la diffidenza del cliente. Per superare la diffidenza del cliente che pensa che il carbonio abbia la stessa resistenza del burro al sole devi investire in R&D e questo aumenta esponenzialmente i costi, prova a chiedere a SC...
Riallacciandomi a quando ha detto Dany ti faccio notare che te parli di costi e non di vendite. La maggior parte dei telai venduti è in alluminio non carbonio, quindi il numero di unità su cui spalmare le spese è inferiore, quindi il costo unitario risulta superiore per il carbonio anche se in termini assoluti richiede meno investimenti.
Prima hai fatto l'esempio degli stampi parlando di plastica e ti posso confermare che è vero, un stampo per materie plastiche costa cifre impensabili, però con lo stesso stampo produco normalmente 20-30 mila pezzi al mese, quando va così così... con uno stampo per telai in carbonio te li sogni questi volumi
E' proprio questo il discorso sbagliato, non costa di più a produrlo, costa di più come materie prime... Anche sulla manodopera credo che un buon telaio in alluminio tra saldature e controlli sulle stesse ( che sono necessari per l'alta reattività dell'alluminio ) costi un botto al produttore... La differenza vera è quanto in percentuale del prezzo finale di un telaio paghi di materie prime e di progettazione... nel caso dei telai in fibra di carbonio questi fattori sono quelli che incidono di più sul costo, mentre per l'alluminio che incidono sui costi finali sono soprattutto i controlli non distruttivi a cui è sottoposto e i costi di ammortamento delle tecnologie di produzione...
... quindi il risultato è che alla fine al produttore un telaio in carbonio costa di più di uno in alluminio e di conseguenza te lo venderà ad un prezzo maggiore.
Oggi ho cerato in giro un po' di filmati sulla produzione di telai in carbonio... Mamma mia, tutti i discorsi fatti su coeff di ignoranza ( ups sicurezza ) etc non servono a nulla, da quanto ho capito vanno moooolto a tentativi... Producono un telaio con le stesse quote di quello in alluminio con tessuti a +-45°, lo testano e se si rompe fanno un pensiero sul mettere qualche tessuto orientato in maniera intelligente nella zona di rottura. Insomma come pensavo puntano tutto sul fatto che a parità di volume di materiale il carbonio pesa meno ed è più resistente... ... ...finita li... ... ...paura.
Questo vuole dire che se uno facesse un vero studio su un telaio, progettandolo come si deve si può scendere in maniera spaventosa con i pesi a parità di performance rispetto agli attuali e pure farlo monoblocco ( ora sono tubolari di carbonio incollati con poi degli strati di rinforzo messi manualmente nelle giunture )
Questo vuole dire che se uno facesse un vero studio su un telaio, progettandolo come si deve si può scendere in maniera spaventosa con i pesi a parità di performance rispetto agli attuali e pure farlo monoblocco ( ora sono tubolari di carbonio incollati con poi degli strati di rinforzo messi manualmente nelle giunture )
Fili86RaceFace
Biker marathonensis
- 25/7/08
- 4.052
- 42
- 0
- 37
- Bike
- Ride life. Ride GIANT - Ride on 26 rims
Quello che mi sfugge è questo!!!
Illuminatemi!!Proviamo ad immaginare 2 telai da xc, allumino e carbonio con i seguenti utilizzi:
1- 50'000 km in cross country moderato e senza cadute
2- 5'000 km in cross country spinto, discese, sentieri, sassi, cadute (non consideriamo comunque un utilizzo AM o DH)...
Da quello che ho capito è che nel primo caso sarebbe migliore un telaio in carbonio in quanto ha una vita più lunga, mentre l'alluminio ne uscirebbe indebolito perchè le continue sollecitazioni portano a microfratture che alla lunga portano, a loro volta, a rottura.
Nel secondo caso invece, avendo un chilometraggio più limitato, sarebbe meglio avere un alluminio in quanto, le microfratture hanno troppi pochi km per recargli dei danni strutturali, (un sasso invece causerebbe una cricca facilmente individuabile), invece il carbonio potrebbe avere danni non visibili ad occhio nudo, quindi potrebbe letteralmente spezzarsi sotto il sedere senza avere nessun preavviso (che invece ci darebbe l'alluminio con un semplice controllo visivo).
Fonte?
Non è vero, la Scott scale non ha giunture (parliamo di carbonio), è un pezzo unico...
Fonte: Catalogo scott 2011...
Allegati
Sì, è che non trovo da nessuna parte le immagini delle sezioni dei telai in carbonio in pezzo unico. Per quello della Scott ho fatto una scansione dal catalogo. Qualcuno riesce a trovarle?
Questo è il Nomad C
http://www.santacruzmtb.com/nomad_carbon/#technology.php
Uploaded with ImageShack.us
Quello che mi sfugge è questo!!!
Proviamo ad immaginare 2 telai da xc, allumino e carbonio con i seguenti utilizzi:
1- 50'000 km in cross country moderato e senza cadute
2- 5'000 km in cross country spinto, discese, sentieri, sassi, cadute (non consideriamo comunque un utilizzo AM o DH)...
Da quello che ho capito è che nel primo caso sarebbe migliore un telaio in carbonio in quanto ha una vita più lunga, mentre l'alluminio ne uscirebbe indebolito perchè le continue sollecitazioni portano a microfratture che alla lunga portano, a loro volta, a rottura.
Nel secondo caso invece, avendo un chilometraggio più limitato, sarebbe meglio avere un alluminio in quanto, le microfratture hanno troppi pochi km per recargli dei danni strutturali, (un sasso invece causerebbe una cricca facilmente individuabile), invece il carbonio potrebbe avere danni non visibili ad occhio nudo, quindi potrebbe letteralmente spezzarsi sotto il sedere senza avere nessun preavviso (che invece ci darebbe l'alluminio con un semplice controllo visivo).
Teoricamente si... Comunque anche il comportamento a fatica del carbonio non è una cosa su cui gli ingegneri possono metterci le mani sul fuoco.
E' un materiale molto nuovo, la lavorazione è particolare e per il suo processo produttivo è facile che ci siano delle imperfezioni, che fanno saltare qualsiasi modello di comportamento a fatica o simulazione.
Ad ogni modo valutare lo stato di affaticamento di un telaio in alluminio o in carbonio è praticamente impossibile, soprattutto con un'analisi visiva e senza conoscere come è stato usato quel telaio, da chi e su che terreni.
Riguardo la dinamica di rottura del carbonio, ne parlavo nell'articolo. Il problema della rottura di schianto dei compositi in fibra di carbonio e della difficoltà di rilevare eventuali danneggiamenti in seguito ad una caduta, sono i principali problemi legati alla sicurezza del carbonio in ambito MTB.
Insomma se compri un telaio usato, questo potrebbe avere preso una bella botta in un punto nevralgico. Se la fibra è danneggiata il telaio può sembrare solidissimo, ma alla prima sollecitazione più importante aprirsi senza preavviso. E' quello che è successo ad un amico 3 anni fa con un manubrio: si è rotto senza apparente motivo in discesa in gara, ma in realtà probabilmente si era danneggiato in una precedente caduta di chissà quanto tempo prima.
Un telaio in alluminio invece si bozza e si vede subito l'entità del danno. Un manubrio in alluminio se non è piegato o criccato è sicuro e ad ogni modo la rottura avviene con una elevata deformazione plastica, dando quindi segni di preavviso.
invece a me è capitato proprio il contrario, manubrio flat di alluminio, mai caduto prima, stretto il giusto, vado per una stradina bianca piana, pac, spaccato a metà di botto, quindi ?
se il carbo ha avuto tutto questo successo ci sarà pure un motivo, del tipo che se era veramente problematico come a volte si vuol far credere, sarebbe semplicemente scomparso.