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Fabbrica di biciclette elettriche personalizzate dal 2010.
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Fabbrica di biciclette elettriche personalizzate dal 2010.
Mentre le nostre biciclette si sono evolute verso un futuro più tecnologico, con caratteristiche come i reggisella controllati tramite Bluetooth e componenti non elettronici dal design complesso, una parte sembra resistente al cambiamento: il nipplo del raggio.
Molti ingegneri hanno tentato di rivoluzionare i nippli dei raggi, ma l’ottone continua a dominare la scena. Anche se la maggior parte delle marche offre nippli per raggi personalizzati, la maggior parte sono inizialmente rivestiti con frenafiletti per evitare l'allentamento dovuto alle vibrazioni durante l'uso della bicicletta. I materiali utilizzati per questi nippli per raggi sono tipicamente alluminio o ottone.
Da oltre cinquant'anni l'ottone è il materiale principale per la realizzazione dei nippli dei raggi. L'ottone è una lega di rame, composta principalmente da rame e nichel, che fornisce elevata resistenza, buona plasticità e resilienza sia agli ambienti freddi che a quelli caldi. Nonostante la sua prevalenza in oggetti di uso quotidiano come maniglie delle porte, trombe e sestanti, la domanda rimane: perché l'ottone mantiene la sua posizione nei nippli dei raggi?
Perché non utilizzare l'acciaio inossidabile, un materiale oggi ampiamente utilizzato in vari componenti della bicicletta? La risposta sta nelle proprietà uniche dell'ottone. L'ottone è più morbido dell'acciaio inossidabile, consentendo un maggiore allungamento quando sottoposto a carichi. "Quando i raggi sono in uso, sono sempre sottoposti a diversi gradi di tensione", spiega Scott Boyd, product manager di Sun Ringle, strettamente associato a Wheelsmith Spokes.
Inoltre, l'ottone funge da lubrificante naturale. Se sia i raggi che i nippli fossero realizzati in acciaio inossidabile, l'usura potrebbe diventare un problema. La flessione aggiuntiva dell'ottone fornisce una leggera stabilizzazione dell'attrito quando i raggi subiscono livelli di stress imprevedibili.
Vale la pena notare che Sun Ringle è passato ai nippli dei raggi a basso contenuto di piombo su molte sale montate, in particolare quelle per biciclette per bambini, per evitare potenziali rischi per la salute associati a materiali che causano cancro, difetti congeniti o problemi al sistema riproduttivo.
L'ottone è infatti più morbido dell'acciaio inossidabile, ma la sua capacità di consentire una maggiore elasticità sotto carico lo rende prezioso. "Il materiale subisce sempre una leggera deformazione quando viene stretto a causa della leggera deformazione dei fili", spiega Scott Boyd. La risposta del materiale a questa deformazione è uno dei motivi per cui i bulloni tendono a rimanere serrati. L'ottone, essendo malleabile, aiuta a stabilizzare l'attrito quando i raggi sono sottoposti a sollecitazioni imprevedibili.
Inoltre, l’ottone e l’acciaio, essendo materiali diversi, possono provocare corrosione se non maneggiati correttamente. Il concetto di "corrosione galvanica" dipende dall'indice anodico di ciascun materiale. L'ottone e l'acciaio presentano una differenza relativamente piccola nei loro indici anodici, il che li rende sicuri da usare insieme. Al contrario, materiali come l'alluminio presentano una differenza maggiore, il che li rende meno adatti come materiali per i nippli dei raggi se abbinati a raggi in acciaio inossidabile.
Quando si parla di acciaio inossidabile e alluminio è fondamentale menzionare le leghe di titanio. Il titanio ha una piccola differenza nell'indice anodico rispetto all'acciaio inossidabile, che lo rende adatto ai nippli dei raggi. Tuttavia, il costo delle leghe di titanio è significativamente più alto di quello dell’ottone, aggiungendosi alla spesa complessiva delle ruote delle biciclette.
Nel campo della progettazione di biciclette ad alta tecnologia, le leggi della fisica si applicano ancora, anche alle biciclette che consideriamo il "futuro". A meno che non venga scoperto un materiale più adatto o qualcuno crei un set di ruote per bicicletta interamente in carbonio a prezzi accessibili, inclusi cerchi, mozzi, raggi e nippli per raggi realizzati in fibra di carbonio, è probabile che i nippli per raggi in ottone rimarranno imbattuti.
La vista dei design tecnologicamente avanzati sulle nostre biciclette è senza dubbio rinfrescante. Tuttavia, fino a quando non verrà trovato un materiale più adatto o finché qualcuno non produrrà un set di ruote per bicicletta interamente in carbonio non troppo costoso, compresi i nippli per raggi in fibra di carbonio, l'ottone continuerà a mantenere il suo posto.
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