Quando si tratta di costruzione di telai per biciclette, la scelta del metodo di saldatura è sicuramente uno dei fattori che maggiormente influenza la tipologia di telaio che si sta andando a realizzare. Nel campo dei prototipi e delle piccole serie, dove l’artigianalità e la maestria del saldatore sono fattori imprescindibili per la buona riuscita del telaio, i due processi di saldatura che garantiscono il miglior compromesso tra caratteristiche meccaniche e finitura del telaio sono: la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) e la saldobrasatura o Silver Fillet Brazed.
Entrambi questi processi sono molto tecnici, sia dal punto di vista della preparazione dei tubi che nell’esecuzione del giunto saldato. Vediamo nel dettaglio le peculiarità ed i tratti distintivi di ognuno di questi metodi.
Saldatura TIG
Nel processo di saldatura TIG l’elettrodo è costituito da una punta di tungsteno infusibile, alla cui estremità scocca l’arco elettrico che, per effetto del calore generato, fonde il materiale base e se previsto il materiale d’apporto. Il materiale d’apporto è fornito sotto forma di bacchette, solitamente in acciaio o alluminio, a seconda del materiale del telaio. Tale processo è eseguito mediante l’iniezione di gas inerte in modo da proteggere il bagno di fusione da contaminazioni atmosferiche. Nella figura si osserva una tipica giunzione saldata mediante questo procedimento: in questo caso i tubi sono in alluminio ed il cordone ha il suo tratto distintivo a resca.
Grazie all’elevato apporto termico, questo tipo di saldatura ha un elevato grado di penetrazione che garantisce un’ottima resistenza a fatica del giunto e proprietà meccaniche elevate. Consente inoltre di realizzare giunzioni precise e pulite, con finiture superficiali eccellenti.
I telai saldati mediante procedimento TIG sono particolarmente apprezzati nelle biciclette da corsa, dove la leggerezza e la rigidità sono aspetti cruciali.
Silver Fillet Brazed
Nel processo di saldobrasatura Silver Fillet Brazed il materiale base viene scaldato con una fiamma generata dalla combustione di ossigeno e acetilene che però, in questo caso, non raggiunge la temperatura di fusione. La giunzione avviene per effetto della fusione del materiale di apporto, per lo più vengono utilizzate delle bacchette in bronzo o leghe d’argento e, al fine di evitare impurità all’interno del cordone di saldatura, viene utilizzata una specifica pasta antiossidante.
Questo processo di saldatura richiede dei tempi di esecuzione più lunghi rispetto ai metodi ad arco. Si utilizza per lo più per la realizzazione di telai in acciaio e viene associato ad una costruzione più tradizionale ed artigianale.
La scelta tra i diversi materiali d’apporto dipende fortemente dalla tipologia di giunzione che si vuole realizzare: nel caso si vogliano saldare direttamente tra di loro i tubi, come nel caso della figura in alto a sinistra, è consigliabile utilizzare come materiale d’apporto il bronzo. Viceversa, nel caso si utilizzasse un elemento di giunzione per l’interconnessione tra i tubi, come raffigurato nella figura qui a destra, è fondamentale utilizzare una lega con un’elevata scorrevolezza, in modo che il materiale d’apporto possa penetrare con efficacia all’interno di tutti gli interstizi.
I telai Fillet Brazed sono noti per la loro flessibilità e resistenza alle vibrazioni. Questo li rende ideali per biciclette da touring o gravel, dove la durabilità e il comfort sono prioritari rispetto alla leggerezza estrema.
Differenze Cruciali tra TIG e Fillet Brazed
Estetica: Mentre la saldatura TIG offre una finitura più liscia e moderna, la Silver Fillet Brazed offre un aspetto più tradizionale e artigianale con giunture curve.
Peso e Rigidità: I telai TIG tendono ad essere più leggeri e rigidi, adatti per le biciclette da corsa e da competizione. D’altra parte, i telai Fillet Brazed sono più robusti e flessibili, ideali per il touring e il gravel.
Complessità della Costruzione: La saldatura TIG richiede un elevato livello di abilità e attrezzature specializzate. La Silver Fillet Brazed, anche se richiede competenze artigianali, può essere più accessibile per alcuni costruttori.
Materiali: La saldatura TIG è spesso utilizzata per telai in alluminio e acciaio, mentre la Silver Fillet Brazed è più comune nei telai in acciaio.
Conclusioni: Scegliere il Metodo Giusto per il Tuo Telaio
In conclusione, cos’è meglio tra saldatura TIG e saldobrasatura Fillet Brazed? Considerando le proprietà meccaniche del giunto, esse sono fortemente influenzate dalla zona termicamente alterata (HAZ). Infatti, durante il processo di saldatura, la struttura del reticolo cristallino muta per effetto dell’elevata temperatura di questa zona ed è proprio a partire da essa che si può manifestare l’insorgere di cricche. Nel caso della saldatura TIG la HAZ ha una superficie più localizzata ma si raggiungono temperature più alte rispetto alla brasatura, tuttavia in quest’ultima la HAZ ha una superficie più estesa.
Altra considerazione, nella brasatura vengono solitamente utilizzati dei materiali d’apporto con una duttilità superiore rispetto a quelli impiegati nel TIG i quali, per via di questa caratteristica, attenuano la propagazione di eventuali cricche.
In definitiva, non si può dire che un processo di saldatura sia “migliore” dell’altro per la costruzione di un telaio, dato che entrambi i metodi hanno delle peculiarità che vanno ad enfatizzare delle particolari caratteristiche del telaio stesso. Al fine di ottenere il massimo delle prestazioni dal telaio è fondamentale prima di tutto progettare la geometria del telaio e le giunzioni saldate in modo corretto in base alle esigenze desiderate, dopodiché il processo di saldatura deve essere eseguito a regola d’arte.
