MATERIALI
Scegliere un materiale plastico adatto a questo progetto non è stato facile. Infatti è stato complesso trovarne uno che si avvicinasse all’acciaio e alle leghe leggere (normalmente impiegati in questo campo) in termini di caratteristiche meccaniche e costo: i materiali plastici più performanti erano troppo costosi per l’obiettivo di questo progetto, ossia creare una bicicletta molto leggera e adatta a tutti sia in termini di guidabilità che di prezzo. I materiali polimerici comuni invece presentavano il problema opposto: costi molto bassi e prestazioni ad uso strutturale scadenti. Abbiamo quindi optato per una soluzione di compromesso, che seguisse le specifiche di progetto: un materiale polimerico rinforzato con fibre di vetro (escludendo i mozzi ruota realizzati in teflon).
I mozzi delle ruote sono stati realizzati in TEFLON, un materiale plastico con un bassissimo coefficiente d’attrito (inferiore all’acciaio con cui sono fabbricati i cuscinetti a sfera normalmente impiegati), quindi perfetto per sostituire i cuscinetti a sfera tradizionali. Inoltre è molto resistente sia termicamente che chimicamente e idrorepellente. I suoi punti deboli sono il prezzo (12 euro/kg), le proprietà meccaniche (resistenza a trazione e compressione sono basse), alta densità (pari a 2200 kg/m3), nonché la difficoltà di lavorazione che fa lievitare il costo unitario. Nonostante l’alto costo unitario, si è deciso di utilizzare comunque questo materiale per i cuscinetti, per il basso coefficiente di attrito e perché la zona interessata è molto piccola. Questo materiale viene lavorato generalmente per stampaggio a compressione (sinterizzazione) e la sua difficoltà di trasformazione con tecnologie tradizionali ne innalza il costo finale. Altre caratteristiche meccaniche di questo materiale plastico sono: modulo elastico pari a 0,7 MPa, temperatura di fusione pari a 330° C .
Le restanti parti dell’impianto frenante (a parte i cavi che sono quelli tradizionali in acciaio) sono state realizzate in NYLON (PA 6,6) rinforzato con il 30% di fibre di vetro, per accrescerne le caratteristiche meccaniche.
Il NYLON è caratterizzato da buona resistenza agli agenti chimici, basso coefficiente di attrito e da una buona resistenza all’abrasione. E’ molto tenace, leggero ed ha un’elevata resistenza a trazione e compressione. Tende ad assorbire acqua (igroscopicità), ma questo inconveniente è risolvibile rivestendo la sua superficie esterna con materiale idrorepellente. Rispetto al PA 6 è più tenace e più facilmente lavorabile. I semilavorati sono prodotti in tondi pieni, tondi forati e lastre.
La scelta di questo materiale (nylon più fibre di vetro) è stata determinata dal suo basso costo (costo unitario= 2,7 euro/kg), dalla sua leggerezza (densità = 1,57 g/cm3) e dalle sue caratteristiche meccaniche adatte a questo progetto. Questo tipo di polimero rinforzato è facilmente lavorabile e può essere trasformato tramite estrusione, stampaggio ad iniezione o termoformatura.