STUDIO DI FATTIBILITA'

La locuzione "studio di fattibilità" si riferisce ad un insieme di attività che portino a decidere se la realizzazione di un sistema è possibile, a quali costi e sotto quali vincoli. Ha l'obiettivo più generale di esaminare diverse alternative di realizzazione, definire architetture tecniche ed applicative, valutare costi e benefici e produrre, alla conclusione, un piano di sviluppo del sistema. La necessità di uno studio di fattibilità nasce nel momento in cui un'idea progettuale si presenta tale da richiedere opportuni approfondimenti e specificazioni per governare la complessità e diminuire l'incertezza dei risultati, prima di avviare le attività operative di progetto. Lo studio di fattibilità deve essere quindi visto come un esame preliminare di tutti quegli aspetti che saranno oggetto di approfondimento nel corso di fasi successive, aspetti che possono determinare fin dall'inizio scelte fra soluzioni progettuali diverse.
Nel nostro caso si è dovuto optare per uno studio di fattibilità di massima, a causa delle poche nozioni a nostra disposizione soprattutto in merito ai costi effettivi delle diverse lavorazioni.
Il punto di partenza dell’analisi sono stati i costi unitari (€/kg) di ciascun materiale e, nota la densità, è stato possibile ricavare il costo totale di ogni componente. Successivamente abbiamo operato un confronto tra pezzi in materiale plastico e quelli tradizionali in materiale metallico riguardo i costi degli stessi, i costi delle lavorazioni e i pesi totali. Si è analizzato sia l’impianto frenante che il cerchio sul quale verrà alloggiato.

Il punto di partenza dell’analisi sono stati i costi unitari (€/kg) di ciascun materiale, che rappresentano il 40% del costo finale, mentre il restante 60% è costituito dai costi delle lavorazioni. I cerchi oggi sono per la maggior parte realizzati in lega di alluminio 7000, anche se possiede scarse caratteristiche meccaniche rispetto ad un acciaio ma ha una densità inferiore. Il suo costo unitario è di 8 €/kg. Questa lega può essere trasformata tramite estrusione, pressofusione o stampaggio: la prima è più economica rispetto alle altre due, tuttavia per grossi volumi di produzione i costi si attestano sullo stesso valore. Il materiale da noi scelto è il nylon 6,6 con il 30% di fibre di vetro, che costa all’incirca 2,7 €/kg: si nota già un risparmio iniziale, dato che esso costa la metà rispetta alla lega d’alluminio. Per quanto riguarda la sua trasformazione, essa può avvenire per estrusione (più economica) oppure per stampaggio ad iniezione: utilizzando l’estrusione si hanno costi di produzione confrontabili con quelli dell’alluminio. L’impianto frenante è solitamente realizzato in materiale plastico (tamponi, bacchette ecc.) e in acciaio (cavo di trasmissione, bulloneria ecc.) ed ha un costo finale che si aggira attorno ai 40 €, mentre si può stimare che realizzandolo in nylon rinforzato avrebbe un costo indicativo di 20 € dovuti alla quantità di materiale (includendo supporti, viti, cavi molle e tutto il necessario), a cui vanno aggiunti 5 € che servono per ammortizzare il materiale degli stampi e gli altri costi di produzione. Infine per quanto concerne i tamponi, si è deciso di utilizzare quelli tradizionali in gomma ad alta densità, che hanno un costo finale di 8 € per coppia (da catalogo) quindi un costo finale di 16 €. Siccome i tamponi sono gli stessi di un modello tradizionale, non influenzeranno il confronto di costi che si sta facendo sui due impianti frenanti.

Ora si procede con una confronto dei pesi dei componenti tradizionali e di quelli in materiale plastico utilizzati in questo progetto, al fine di verificare se c’è realmente un guadagno in  termini di leggerezza.  Si premette che abbiamo operato un confronto dei componenti dei due diversi materiali, mantenendo costante il volume. Il cerchio in alluminio (densità pari a 2700 kg/cm3) ha un peso di 2,34 kg , mentre, a parità di volume, se esso viene realizzato in nylon rinforzato (densità pari 1570 kg/cm3) il peso è pari a 1,35 kg. In realtà sappiamo che, avendo caratteristiche meccaniche inferiori, un cerchio in PA 6,6 deve leggermente essere sovradimensionato rispetto ad uno in lega leggera. Nonostante ciò, si ottiene comunque un componente di peso inferiore. Un impianto frenante realizzato con materiali tradizionali e di tipo Cantilever ha solitamente un peso che si aggira attorno ai 300 grammi. Se invece  venisse realizzato in nylon rinforzato, si avrebbe un decremento di peso di circa 2/3 (118 grammi).

La decisione di mettere una mousse è dovuta al fatto che si vuole schermare il più possibile il telaio e soprattutto il cerchione dagli urti. La mousse è prodotta da diverse case di pneumatici e consiste in un salsicciotto di poliuretano espanso che funziona come una camera d'aria piena col vantaggio di non poter forare e tenere una pressione molto bassa: 0,7 bar +/ -0,1 (secondo le fonti PIRELLI). Lo svantaggio principale è il prezzo d'acquisto: dai 60 € in su per le competizioni motociclistiche, ma in questo caso il costo è notevolmente più basso perchè si sta realizzando una bicicletta e non una motocicletta e soprattutto la bicicletta non destinata ad alcun tipo di competizione, ma ad uso quotidiano. Un altro svantaggio è la scarsa durata di queste mousses, ma poichè, di nuovo, non si progetta nulla per le competizioni, il tempo di vita della bicicletta (2 anni) dovrebbe essere simile a quello della mousse.

Di quest'ultima ne sono di tre tipi: mousse a ciambella, muosse a salsiccia, mousse con camera d'aria. Le più economiche sono quelle a salsiccia (che devono essere tagliate a misura), quelle più longeve sono quelle a camera d'aria che possono essere gonfiate quando si compattano sul pneumatico.