Telai, l'alluminio domina la scena | Officina

Da molti anni a questa parte i telai in lega di alluminio non soltanto sono una realtà consolidata ma addirittura dominano la scena sulle moto da competizione e sulle sportive. Il grande vantaggio che essi presentano rispetto a quelli in acciaio è costituito dal minor peso. L’alluminio ha una densità pari soltanto a un terzo circa di quella dell’acciaio.

Tribologia e reologia | Officina

I telai

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La resistenza a trazione delle migliori leghe di alluminio saldabili varia considerevolmente a seconda sia della composizione che del fatto che esse siano da lavorazione plastica o da fonderia (le prime sono sensibilmente superiori sotto questo aspetto). Indicativamente una lega da fonderia come la popolare Al Si7 Mg Ti (A 356) può arrivare a qualcosa più di 260 MPa mentre una 7020 da lavorazione plastica (essa pure largamente usata per i telai) può raggiungere i 360. In entrambi i casi tali valori vengono raggiunti dopo trattamento termico. Gli acciai impiegati per i telai possono arrivare a oltre 700 MPa, anche se quelli più utilizzati (per ragioni economiche) si attestano su valori dell’ordine di 500 MPa.

OK, quando si utilizzano le leghe di alluminio basta impiegare più materiale, ovvero aumentare un poco gli spessori e i diametri dei tubi, cosa che riduce vantaggio in termini di peso dei telai con esse realizzati. Più importante però è il fatto che il modulo elastico delle leghe di alluminio è dell’ordine di un terzo soltanto di quello dell’acciaio. Questa notevole differenza in termini di rigidezza rende necessario l’impiego di sezioni sensibilmente più grandi. Dunque tubi di forte diametro o parti scatolate di notevoli dimensioni. Alla fine della fiera il vantaggio in termini di peso c’è, ma non è grande come si potrebbe pensare in base alla sola differenza tra le densità dei due materiali.

Talvolta può essere abbastanza modesto (dipende dal disegno). I telai in lega di alluminio della maggior parte delle moto di serie sono oggi costituiti da più elementi ottenuti per fusione e poi uniti mediante saldatura. Come ovvio, quanto minore il numero delle parti, tanto meglio. Il procedimento è economico e razionale, con la colata che viene effettuata per gravità in una conchiglia di acciaio. Di recente hanno iniziato ad essere utilizzate alcune tecnologie che prevedono il ricorso a una lieve pressione. Qualche anno fa è stata anche utilizzata la pressofusione tradizionale, che però ha limitazioni importantissime. Tanto per cominciare, non consente la realizzazione di parti cave in quanto la grande velocità del metallo liquido che entra nello stampo (fino a 50 m/s e più) distruggerebbe le anime. In un procedimento messo a punto dalla Honda queste ultime vengono però realizzate in materiale ceramico, il che migliora la situazione.Si impiegano velocità minori ma che comunque consentono il riempimento dello stampo e la messa in pressione (meno elevata) del metallo fuso in tempi ridotti.

I telai: la realizzazione

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Un grosso problema con i pezzi pressofusi è che essi non possono venire sottoposti a trattamento termico perché il materiale ha una eccessiva porosità. Questo rende anche impossibile la saldatura. E infatti nei primi telai realmente ottenuti per pressofusione di tipo tradizionale (ovvero non sottovuoto) le due travi, aperte e non scatolate, venivano unite mediante viti.

L’alternativa alle parti ottenute per fusione è costituita da quelle realizzate per deformazione plastica del materiale. In questo caso i telai sono costituiti da elementi in lamiera sagomata e/o da parti estruse. La zona del cannotto però per ragioni di praticità realizzativa (ha una geometria complessa ed è spesso scatolata) viene ottenuta in genere mediante fusione. Subito dietro il cannotto il telaio si allarga per congiungersi alle due travi che sostengono il motore e che lo collegano direttamente alla zona ove si trova il fulcro del forcellone oscillante.