NTA 8776: una nuova normativa per caschi da ciclismo più sicuri

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Una nuova normativa per caschi da ciclismo più sicuri

Velocità elevate e la richiesta di maggior protezione fanno nascere la nuova omologazione NTA 8776


Dimenticate le omologazioni per caschi attuali perché finalmente è stata codificata una normativa molto più severa e protettiva: la olandese NTA 8776.

La nuova omologazione nasce per soddisfare la richiesta di adeguata protezione alle alte velocità raggiunte dalle biciclette elettriche che, in paesi esteri, raggiungono andature pari a quelle di ciclomotori di piccola ciclindrata.
Tuttavia anche nel ciclismo tradizionale si raggiungono e superano tranquillamente velocità di 45 km/h, quindi  questo nuovo standard può essere benissimo accolto anche da chi non usa bici elettrificate, ma pratica un ciclismo di performance e vuole dotarsi di caschi più sicuri.
La richiesta di maggior protezione può essere anche il requisito di chi si trova spesso ad affrontare discese dove la velocità sale facilmente oltre ai limiti dei classici standard di omologazione.
In realtà non serve essere ciclisti professionisti per raggiungere alte velocità: ormai ogni persona, in ogni disciplina ciclistica, anche nel lento cicloturismo, può rendersi conto che superare i 35 km/h è una condizione ricorrente, causata non tanto dalla preparazione fisica personale, ma dal tipo di strada percorsa.
Ritengo quindi che, caschi con omologazione più severa, possano indubbiamente interessare TUTTI i ciclisti.

La certificazione NTA 8776

Per codificare la nuova omologazione NTA 8776 si è riunito un gruppo di progetto internazionale che ha pubblicato una prima versione della normativa nel gennaio 2017.
L'ambizione del gruppo è quella di creare uno standard europeo in un arco temporale di tre anni.

La NTA 8776 nasce grazie a: ABUS, Accell Group, BBB Cycling, Belgian Road Safety Institute, Bell Sports,  CONEBI, Gazelle, KASK, MET Helmets, Pon, RAI Vereniging, Riese & Müller, TASS International e TNO.

Basandosi sulle conoscenze derivate dagli standard di omologazione attuali, dalla letteratura in materia e dai test eseguiti sui caschi di fascia alta, il gruppo di lavoro ha definito parametri più stringenti e forme dei caschi rivisitate.

I nuovi caschi da ciclismo proposti hanno quindi una forma più protettiva nella zona delle tempie e della parte posteriore della testa.
In molti casi sono previste piccole visiere mobili per la protezione di occhi e viso.
Alcuni produttori hanno anche adottato dei copri orecchie rigidi amovibili.

Nella seguente immagine possiamo renderci meglio conto di queste specifiche:

Confronto fra casco da ciclismo tradizionale e casco certificato NTA 8776.
Confronto fra casco da ciclismo tradizionale e casco certificato NTA 8776. Oltre alla forma più avvolgente, numerosi dettagli ne fanno un prodotto migliore.


Nel dettaglio possiamo notare:
  • 1
    Maggior protezione delle tempie
    La nuova sagoma garantisce migliore protezione delle tempie: zone dove l'osso è più sottile e i vasi sanguigni possono essere facilmente danneggiati;
  • 2
    Maggiore protezione nella parte posteriore
    Il casco finalmente viene disegnato per offrire migliore protezione nucale: zona che ospita vene e nervi importanti;
  • 3
    Schiumato protettivo più spesso
    Aumentare il volume dello strato schiumato protettivo permette migliore protezione in caso di caduta ad alta velocità;
  • 4
    Visiera mobile
    Protegge gli occhi dall'aria e da eventuali impatti ed evita il fastidio degli insetti;
  • 5
    Fori di ventilazione più piccoli
    Ridurre la dimensione delle prese di ventilazione consente di ospitare più schiuma protettiva. Devono però essere abbastanza grandi per garantire sufficiente circolazione d'aria.

Attualmente i caschi progettati per rispondere alla certificazione NTA 8776 sono i seguenti, ma altri si aggiungeranno prossimamente all'elenco:

ABUS
ACT4V2-Y Pedelec+
52-57 cm

ABUS
ACT4V2-A Pedelec+
56-62 cm

BBB Cycling
BHE-56 Indra
52-58 cm

BBB Cycling
BHE-56 Indra
58-62 cm

Bontrager
Rally Mips
51-57 cm

Bontrager
Rally Mips
54-60 cm

Bontrager
Rally Mips
58-63 cm

Cratoni
Vigor
54-55 cm

Cratoni
Vigor
56-57 cm

Cratoni
Vigor
58-59 cm

Cratoni
Vigor
60-61 cm

LAZER SPORT
LZB-07
52-56 cm

LAZER SPORT
LZB-07
55-59 cm

LAZER SPORT
LZB-07
58-61 cm

MET S.p.A
M113 - GRANCORSO
52-56 cm

MET S.p.A
M113 - GRANCORSO
56-58 cm

MET S.p.A
M113 - GRANCORSO
58-62 cm

Specialized Bicycle Components, Inc.
Ambush Comp
51-56 cm

Specialized Bicycle Components, Inc.
Ambush Comp
54-58 cm

Specialized Bicycle Components, Inc.
Ambush Comp
57-61 cm

Specialized Bicycle Components, Inc.
Ambush Comp
59-63 cm

STRATEGIC
S-154L
58-61 cm

STRATEGIC
S-154M
55-58 cm

STRATEGIC
S-337M
54-58 cm

Per ulteriore approfondimento circa i caschi da ciclismo vi invito a leggere i seguenti articoli che ho scritto e pubblicato su 90RPM:



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MIPS: innovazione o marketing?

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Il sistema MIPS offre realmente dei vantaggi o è solo un'abile strategia di marketing?

Analisi dettagliata della tecnologia MIPS per caschi da ciclismo.

Premessa
Finalmente un altro articolo "Scienza & Tecnica" della premiata ditta 90RPM!
Per scriverlo ho impiegato molto tempo analizzando centinaia di fonti e ho cercato di inquadrare in maniera oggettiva la situazione attuale in merito a questa tecnologia. Ho dovuto necessariamente accorciare di molto il testo e ridurre all'osso la presentazione e l'analisi dettagliata dei vari test.
Invito quindi i lettori interessati a consultare i link al termine dell'articolo per approfondimenti.

L'intero articolo vuole presentare la tecnologia a piani scorrevoli sia dal punto di vista dei sostenitori che dei detrattori. Il materiale di studio è pubblicamente reperibile sul web e sulle riviste specializzate.
Il mio intento è fornire ai lettori la possibilità di ragionare in maniera critica per poi trarre le proprie conclusioni.
MIPS: innovazione o marketing?
MIPS: innovazione o marketing?

Introduzione

Ormai quasi tutti i produttori di caschi implementano la tecnologia MIPS per migliorarne le caratteristiche di sicurezza.
Ad oggi pare che questa sia l'unica vera "novità" in un settore che è rimasto a digiuno di tecnologia e innovazione per lunghi anni.
Conoscendo personalmente, per ragioni di lavoro, il mondo dei brevetti, quello scientifico e quello promozionale basato sul marketing, non mi accontento di una pagina pubblicitaria che cerca di convincermi a spendere soldi per un nuovo casco dotato di una tecnologia che dovrebbe rivoluzionarne la sicurezza.
Quindi ho deciso di analizzare a fondo la tecnologia MIPS per capire se offra realmente benefici o se sia una grandiosa opera di marketing pubblicitario.

Cos'è MIPS

Prima di tutto è un nome commerciale: la dicitura è un acronimo che sta per "Multi-directional Impact Protection System" che è il nome dell'azienda svedese che detiene il marchio (MIPS AB per l'esattezza).
In secondo luogo descrive il concetto chiave del prodotto che l'azienda vende: una tecnologia a piani di scorrimento per proteggere la testa umana negli impatti rotazionali con il casco. All'atto pratico possiamo definire MIPS come un sottile strato a basso attrito posto all'interno della calotta dei caschi, posizionato quindi tra cranio e casco, con facoltà di scivolamento indipendente e prestabilito.

E' bene specificare che la tecnologia MIPS non nasce per il ciclismo, ma ci è arrivata in secondo tempo. E' infatti implemenata in ogni tipo di attività umana che richieda un casco: equitazione, ciclismo, motociclismo, sci, football americano, caschi da lavoro per operai, caschi per polizia ecc...

Quando nasce il prodotto MIPS e breve storia dell'azienda

L'idea prende forma nel 1995 dall'intuizione di Hans von Holst, neurochirurgo dell'ospedale universitario Karolinska di Stoccolma.
Intervenendo su svariati casi di lesioni cerebrali, Holst decide che bisognava fare qualcosa per prevenire questi danni concussivi.
Si mette quindi in contatto con l'ingegnere Peter Halldin che lavorava presso il Royal Institute of Technology di Stoccolma, il quale istituisce un dottorato di ricerca nel campo biomeccanico per lavorare sull'idea di Holst.

I primi risultati pratici arrivano nel 2001 con un prototipo adattato ad un casco per la polizia.
Nel 2002, incoraggiati dalla ricerca, Holst e Halldin fanno domanda di brevetto, concessa poi nel 2003.
Dal 2002 al 2005 MIPS AB ricerca finanziamenti e stenta a commercializzare il prodotto fino a quando incontra John Thompson di Scott Sport.
La tecnologia MIPS viene inizialmente integrata nei caschi ARX.

Nel 2013 sono sei i produttori di caschi che adottano MIPS e nello stesso anno un articolo sulla rivista Bicycling elogia il prodotto come l'unica novità tecnologica nei caschi da ciclismo.

L'anno successivo, il 2014, Bell acquista una quota sostanziosa della società e ai giorni d'oggi MIPS AB fornisce tecnologia a circa 58 marchi, per 200 diversi caschi.

A cosa serve la tecnologia MIPS

Il sistema MIPS è stato progettato per aggiungere protezione contro il movimento rotazionale trasmesso al cervello da impatti angolari della testa.
Il movimento rotazionale è una combinazione di energia rotazionale (velocità angolare) e forze rotazionali dell'accelerazione angolare.
Entrambe coinvolgono direttamente il cervello, aumentando il rischio di lesioni cerebrali minori e gravi. Infatti, anche lievi impatti del casco possono causare concussione cerebrale.

Il sistema MIPS è nato e concepito per ridurre il movimento di rotazione a seguito di un impatto angolare, assorbendo e reindirizzando le energie e le forze trasmesse altrimenti al cervello.

Raffigurazione di un impatto con concussione cerebrale
Raffigurazione di un impatto con concussione cerebrale: inizialmente la testa impatta frontalmente e il cervello viene proiettato in avanti subendo un danno frontale. Successivamente il cervello ruota nella scatola cranica e si sposta posteriormente a causa della forza cinetica opposta. Qui subisce un secondo danno in sede posteriore.

Cos'è in pratica MIPS

Il prodotto consiste concettualmente in una lamina di policarbonato posizionata all'interno della calotta dal casco, tra la superficie interna dello stesso e la testa dell'utilizzatore.

Modello che mostra un casco da ciclismo con calotta MIPS
La tecnologia MIPS si presenta come una calotta interna di colore giallo.

La lamina è tenuta in posizione da alcuni "punti" che la collegano con un lembo all'EPS del casco, cioè il materiale schiumato di cui è composta la calotta protettiva.
Questi lembi hanno proprietà elastiche e consentono il movimento controllato della lamina MIPS in caso di impatto.
A causa delle numerose prese d'aria dei caschi da ciclismo e per questioni di comfort e regolazione della misura del casco, non esiste sul mercato una lamina MIPS a forma di calotta continua, che formi cioè una "scodella" interna della stessa dimensione della testa.
È quindi possibile individuare il prodotto MIPS quale sorta di "rete", tipicamente di colore giallo, con forme differenti a seconda del modello su cui è installata.

All'interno di un casco da ciclismo, MIPS appare come una sorta di rete gialla.
All'interno di un casco da ciclismo, MIPS appare come una sorta di rete gialla.

Come agisce il sistema MIPS

Nell'attimo che segue un impatto del casco su una superficie rigida, a seconda dell'angolo d'urto possono subentrare differenti forze dinamiche.
MIPS agisce pochi millisecondi prima che la struttura del casco assorba e dissipi l'energia da impatto.

In questi brevi istanti lo strato interno MIPS, solidale alla testa del ciclista, ruota liberamente rispetto al casco in maniera opposta ai vettori angolari d'urto.
La rotazione è determinata e controllata dalle capacità elastiche dei punti di contatto tra strato in policarbonato MIPS e strato in EPS del casco. Tipicamente la misura di scorrimento massima è circa 10-15 mm.
In pochi millisecondi avviene, quindi, questa dissipazione d'urto attiva e, subito dopo, è il casco a svolgere il lavoro di protezione.

Evidenziato in rosso uno dei lembi elastici che ancorano la calotta MIPS allo schiumato protettivo
Evidenziato in rosso uno dei lembi elastici che ancorano la calotta MIPS allo schiumato protettivo. Questi hanno il compito di mantenere ferma la calotta interna e garantirne la rotazione controllata in caso di impatto.

Dopo un impatto la tecnologia MIPS è ancora attiva e sicura?

Non esistono studi specifici in tal senso, ma la risposta più sensata e logica che posso dare è: no!
I punti elastici che ancorano la rete MIPS al casco subiscono una dilatazione e questo sottopone il materiale ad uno stress che ne altera inevitabilmente le caratteristiche.

Non possiamo quindi sapere se, in un successivo urto, le capacità elastiche dei punti saranno ancora sufficientemente valide al punto da estendersi correttamente fino ai parametri impostati senza rompersi e senza superare tali parametri stessi.
D'altronde, dopo un urto è caldamente consigliata la sostituzione del casco stesso, indipendentemente se sia dotato o meno di tecnologia MIPS.

C'è realmente bisogno di una tecnologia per i caschi che eviti i danni da concussione cerebrale?

Tutti gli attuali standard di omologazione dei caschi da ciclismo non possiedono specifici test per valutare le energie rotazionali derivate da urti con scivolamento, quindi si potrebbe pensare che non siano necessari.
Questa tipologia di impatti rappresenta una percentuale molto bassa rispetto al totale dei casi d'incidente.
Certamente, anche considerando remote possibilità di danni da concussione, tutti gli sforzi tesi a rendere più sicuro il ciclista in sella vanno premiati, incoraggiati ed implementati.

Tuttavia la risposta a questa domanda può non essere netta perché esiste una nutrita schiera di progettisti, medici, designer e gli stessi enti di omologazione dei caschi da ciclismo affermano che:
"Migliorare i caschi anche dal punto di vista dell'assorbimento delle forze angolari, rende inutile l'utilizzo di una tecnologia aggiuntiva da applicare ai modelli".
"Considerare gli urti concussivi negli impatti angolari è sicuramente una cosa di cui tenere conto, riteniamo però che sia sufficiente agire sui materiali delle calotte e sui cinturini di ritenzione per ottenere gli stessi risultati offerti da una tecnologia come MIPS. A tal proposito la comunità europea e l'ente di omologazione ASTM stanno mettendo a punto degli specifici test per aggiungere un requisito che riguarda la resistenza e lo scorrimento della calotta esterna dei caschi".
Non vi è quindi un parere unanime e le motivazioni le andremo a scoprire in seguito.

Test e risultati sui caschi con tecnologia MIPS

Avete mai sentito dire ad un oste che il proprio vino non è buono?
Ecco, in questo caso dobbiamo affrontare l'argomento in questa stessa ottica: il produttore di MIPS fornisce dei dati strumentali per sostenere la bontà e l'utilità della tecnologia che vende, ma possiamo stabilire che questa sia la verità assoluta?
Abbiamo bisogno quindi di test di laboratorio eseguiti da organismi indipendenti per confrontarne i risultati e capire se davvero l'oste vende un buon vino.

Purtroppo è difficile trovare dei test indipendenti: sono solo due quelli rintracciabili e uno di questi vede la partecipazione stessa di uno dei soci di MIPS AB.
Dobbiamo quindi basarci su scarso materiale per l'analisi finale.
Ma andiamo con ordine e vediamo i dati.

I test effettuati dal produttore

MIPS AB ha effettuato dei test di laboratorio utilizzando una testa strumentale dotata di casco senza tecnologia MIPS (nello specifico si parla di BPS: Mips Brain Protecton System) e di una dotata di casco con MIPS.
Gli attuali test d'omologazione prevedono il superamento di prove che non valutano le forze rotazionali, quindi l'azienda ha ideato delle prove dove il casco impatta in maniera angolata.
E' in questi specifici test che la tecnologia BPS di Mips agisce e, nei risultati, il produttore dà enfasi alla grafica delle forze d'impatto che mostra chiaramente come il casco dotato del sistema BPS abbia protetto meglio il cervello del manichino.

Il test su cui MIPS basa i dati forniti pubblicamente viene eseguito facendo impattare una finta testa alla velocità di 6-7,5 m/s con un angolo di 45 gradi, eseguendo l'impatto su tre differenti aree del casco.
Specificatamente per i caschi da ciclismo, la velocità d'impatto utilizzata è di 6,2 m/s.

A differenza dei test sui caschi eseguiti dagli organismi di omologazione, la testa strumentale utilizzata dal produttore MIPS è del genere denominato "Hybrid III": questo è un manichino utilizzato negli standard nei crash test degli autoveicoli.

I risultati mostrano chiaramente come la percentuale delle forze dissipate sia maggiore nei caschi dotati di tecnologia Mips.

Grafica fornita dal produttore: viene mostrato come il casco dotato del sistema BPS/MIPS abbia protetto meglio il cervello del manichino
Grafica fornita dal produttore: viene mostrato chiaramente come il casco dotato del sistema BPS/MIPS abbia protetto meglio il cervello del manichino. Il confronto avviene con un generico casco senza MIPS e con un impatto senza nessun casco.

I test effettuati da altri laboratori

Il primo test indipendente rntracciabile è della compagnia di assicurazione svedese Folksam: questa ha acquisito dal mercato undici caschi da ciclismo per adulti e bambini (con MIPS e senza MIPS) e li ha testati utilizzando le prove d'impatto richieste dall'ente di omologazione e, in aggiunta, utilizzando la prova d'impatto angolare. La stessa impiegata dal produttore MIPS.

Leggendo il riassunto dei test apprendiamo che:
  1. Il primo test relativo all'impatto da accelerazione lineare viene superato positivamente da tutti i prodotti.
  2. Nei test obliqui, si può notare dai risultati che i caschi da ciclismo con tecnologia MIPS offrono una protezione dalla concussione maggiore, in percentuale variabile dal 13 al 37%
  3. Nel test obliquo su asse X i dati mostrano una sofferenza cerebrale variabile dal 13 al 28%.
  4. Nel test su asse Y dal 25 al 36% e sull'asse Z dal 21 al 32%.
Queste percentuali indicano un valore simulato da un modello matematico di movimento del cervello che rappresenta la probabilità di subire una eventuale accelerazione concussiva.
Il valore limite viene infatti fissato al 50% ed è superato da alcuni caschi senza MIPS in alcune delle prove, non in tutte in senso assoluto.

L'analisi svedese mostra chiaramente che la tecnologia attiva fornita da MIPS AB offra un tangibile vantaggio nella protezione degli utenti.

Il secondo test indipendente è stato eseguito dalla società svedese Testfakta Group.
Sul proprio sito web si presenta come "compagnia indipendente specializzata in test di laboratorio e ricerca".
Testfakta ha realizzato uno studio simile a Folksam utilizzando caschi con e senza MIPS e i risultati delle prove sono sovrapponibili ai dati del produttore MIPS AB e di Folksam (link al termine dell'articolo).
Tuttavia è specificato anche nel report dell'azienda che uno dei fondatori di MIPS AB  è anche uno dei ricercatori che ha progettato il programma di simulazione dei dati utilizzati nei test.
L'azienda specifica, cercando di risolvere il conflitto di interessi, che i ricercatori non sapevano quali caschi erano stati testati durante le simulazione.

Non possiamo stabilire se questa posizione abbia in qualche modo favorito MIPS AB, certamente appare palese un evidente conflitto di interessi che non dovrebbe esistere in una ricerca indipendente.

Pareri contrari e dubbi relativi alla tecnologia MIPS

Ricapitolando: allo stato attuale gli unici dati strumentali forniti a sostegno della tecnologia a piani scorrevoli provengono dall'azienda stessa che la commercializza, dalla società d'assicurazioni svedese Folksam e dalla società svedese Testfakta Group. Queste ultime entrambe svedesi, di cui una con un ricercatore interno fondatore di MIPS AB.

Gli esperti dell'istituzione no-profit "Bicycle Helmet Safety Institute" fanno notare un paradosso che traspare da questi stessi test: un casco senza tecnologia MIPS dotato di copertura esterna in tessuto amovibile dalla forma di un cappello (Yakkay) ha dimostrato di comportarsi esattamente come la tecnologia a piani scorrevoli di MIPS.
Il tessuto esterno permette la controrotazione nella stessa maniera e con risultati sovrapponibili.

Identico risultato viene ottenuto con la tecnologia "6D" composta da due strati di EPS collegati tra loro con una sorta di ammortizzatori: nelle prove di rotazione, le forze vengono dissipate con ottimi risultati.

Tutto ciò evidenzia il fatto che la tecnologia MIPS non è unica o rivoluzionaria, ma è possibile ottenere gli stessi risultati in maniera differente.

Il problema delle prese d'aria

Un altro punto che viene molto dibattuto tra gli esperti del settore è relativo alle prese d'aria dei caschi: la tecnologia di MIPS per essere inserita all'interno delle calotte deve fare i conti con le numerose prese d'aria per la ventilazione.
Ad ogni presa d'aria bisogna praticare un taglio e un'asportazione di materiale nello strato di policarbonato che consente la rotazione della testa.
Sommando tutte le asportazioni richieste dai moderni caschi, ne risulta uno strato finale MIPS alquanto ridotto e composto, per lo più, da sottili nervature che lo fanno apparire come una rete.
Questa forma di realizzazione richiede l'utilizzo di maggiori punti di saldatura tra EPS e MIPS.

Il massimo della tecnologia a piani di scorrimento lo otteniamo con una controcalotta intera perché questa rimane aderente alla testa nell'intera calotta.
Tagliare quindi il policarbonato di protezione attiva è, di conseguenza, un necessario compromesso, ne consegue però, teoricamente, una differente calzata e risposta dinamica.

Altro dubbio che concerne MIPS è il retrofit sui modelli vecchi di casco: quando un produttore decide di rinnovare la propria gamma di caschi dotandoli di tecnologia MIPS, deve sottostare a grandi compromessi.
Il policarbonato inserito internamente alla calotta appare, in questi casi, inadeguato a proteggere appieno l'utilizzatore.
Lo stesso ente "Bicycle Helmet Safety Institute" segnala che la zona nucale rimane spesso priva dello strato MIPS.

L'evidenza suggerisce che il casco dotato di strato MIPS, utilizza appieno questa tecnologia solo se viene espressamente progettato per accoglierla.

La calotta interna MIPS appare in forme differenti principalmente a causa delle prese d'aria presenti nei caschi
La calotta interna MIPS appare in forme differenti principalmente a causa delle prese d'aria presenti nei caschi. Dove c'è una presa d'aria dovrà essere rimosso materiale dalla lamina in policarbonato originaria. Ne consegue che, più il casco è dotato di prese, più la calotta interna apparirà esile ed offrirà minor superficie di adesione alla testa dell'utilizzatore.

Conflitto di interessi?

MIPS AB dichiara di non lavorare per nessun produttore di caschi, ma sappiamo che Bell possiede una rilevante quota di azioni della società.
Secondo voce del produttore americano vi è stato il desiderio di accedere più velocemente e più facilmente allo sviluppo dei prodotti MIPS per poi trasportare questa conoscenza nei loro caschi.
Appare evidente che Bell abbia una posizione privilegiata rispetto alle altre aziendi produttrici di caschi. Ma quanto privilegiata?

Parafrasando: Bell ottiene un vantaggio tecnologico rispetto ai suoi concorrenti e, di conseguenza, produce caschi dotati di tecnologia MIPS più performanti e aggiornati?
Ufficialmente non esistono risposte, ma difficilmente un'azienda affronta un esborso economico senza ottenere un tangibile riscontro.

Perché MIPS è diventata improvvisamente nota?

La tecnologia a piani scorrevoli adottata dalla società Mips AB rimane in ombra fino al 2013.
A novembre di quell'anno, sulla rivista di ciclismo "Bicycling", viene pubblicato un articolo che elogia questa tecnologia e decreta come più sicuri i caschi che la implementano.
A supporto di queste affermazioni, l'autore cita i dati forniti dal produttore stesso.

In seguito all'articolo sono state sollevate molte obiezioni da parte di associazioni indipendenti, tra cui il famoso "Bicycle Helmet Safety Institute", che hanno contestato diversi punti, tra cui i seguenti:
  • sottostimare la protezione offerta dai caschi senza tecnologia a piani scorrevoli è scorretto e falso;
  • i dati su cui si è basato l'autore non rappresentano una visione oggettiva, essendo stati estrapolati dal brevetto del produttore senza contradditorio;
  • non viene citato il difetto di tenuta dell'accoppiamento testa/casco.
Questo ultimo punto è molto importante e ne parlerò in seguito.

La vicenda tra l'autore dell'articolo di Bicycle e Bicycle Helmet Safety Institute rimane senza soluzione poiché il primo ha sempre sorvolato sui dubbi espressi, ma appare chiaro a qualunque persona che abbia seguito la vicenda, che Bicycle ha presentato un articolo non oggettivo, senza dati indipendenti a conferma dei risultati e senza un'analisi approfondita volta ad evidenziare i problemi dei piani a scorrimento.

In pratica questo articolo del 2013 fu una grandiosa pubblicità alla tecnologia MIPS.

Alla domanda "Perché MIPS è diventata improvvisamente nota?" si può quindi rispondere in questa maniera: non grazie alla dimostrazione reale di una minore incidenza di danni concussivi cerebrali in seguito ad incidenti, ma grazie a pubblicità e marketing strategico.
Infatti non esistono, attualmente, statistiche basate su incidenti reali che possano dimostrare che MIPS abbia protetto meglio i propri utilizzatori. Figuratevi nel momento di debutto di questa tecnologia: tutta la propaganda si è basata unicamente su prove di laboratorio.

Secondo altre fonti di settore, i produttori di caschi erano disperatamente alla ricerca di innovazioni in un settore sostanzialmente statico e si sono buttati su questa nuova proposta fiutando la possibilità di poter proporre finalmente prodotti diversi e cavalcando la teoria della maggior protezione offerta.

Indubbiamente una grande prospettiva di affari.

Il difetto principale della tecnologia MIPS

Questo paragrafo tratta della questione primaria evidenziata da enti indipendenti e su cui i promotori di questa tecnologia non hanno mai risposto nel merito.

Tutti i test di laboratorio effettuati impiegando caschi da ciclismo con tecnologia MIPS, utilizzano una versione evoluta della testa strumentale: la Hybrid III impiegata anche, nella sua forma umanoide completa, nei crash test dell'industria automobilistica.
Questa strumentazione è estremamente sofisticata ed ottimale per l'industria automobilistica, ma parzialmente inadatta al settore del ciclismo perché la testa è priva di capelli ed è rivestita da gomma ad alta aderenza.
Questi sono i punti su cui concentrarsi: capelli e rivestimento in gomma.

Secondo gli enti indipendenti di analisi, la testa Hybrid III garantisce un perfetto accoppiamento con la calotta interna MIPS e, durante i test, la gomma di rivestimento rimane sempre aderente alla calotta grazie alla forte aderenza esercitata dalla gomma sullo strato di policarbonato.

Una testa umana reale, sottolineano gli analisti, si comporta in maniera diversa: per prima cosa la forma del cranio varia da persona a persona in maniera minore e da etnia ad etnia in maniera maggiore. Ciò significa che non potrà mai essere realizzata una calotta interna MIPS che si adatti perfettamente a qualunque individuo.

Secondaramente i capelli non consentono un forte accoppiamento tra testa e calotta a causa della loro implicita bassa predisposizione all'aderenza.
Chiunque può confermare questa affermazione facendo scorrere della plastica liscia sui capelli.

Al terzo punto la testa umana è dotata di scalpo che rappresenta naturalmente un piano di scorrimento: infatti durante gli impatti consente una controrotazione al pari della calotta MIPS.

Questi punti fanno comprendere come la testa umana non sia assolutamente paragonabile alla Hybrid III impiegata nei test e questo presupposto genera inevitabilmente dei risultati non realistici nei test di laboratorio.
Schema di funzionamento dei caschi con Mips
La tecnologia a piani di scorrimento MIPS funziona quando la calotta interna rimane solidamente accoppiata alla testa dell'utilizzatore, garantendo il movimento controllato della calotta esterna del casco.

Infatti TUTTA la dimostrazione di efficacia della tecnologia MIPS avviene unicamente se viene soddisfatto un requisito: la perfetta aderenza della testa alla controcalotta e l'assenza di movimento tra questi due elementi durante l'impatto.

Questo si ottiene in un modello teorico esclusivamente in laboratorio.
Non esiste attualmente nessuna prova che questa situazione sia possibile in condizioni reali e, secondo diverse fonti, nemmeno in un ipotetico caso di possibilità vi è la certezza che il modello teorizzato funzioni perché lo scalpo umano subisce naturalmente uno slittamento.
Nel modello teorizzato e promosso da MIPS questo particolare dell'anatomia umana non è preso in considerazione.

La  forma dei caschi e il loro materiale può penalizzare o rendere inutile la tecnologia MIPS

Un casco che presenta una calotta esterna molto spigolosa e dotata di angoli acuti;  un casco che offre scarsa protezione alle tempie o alla nuca; un casco con calotta esterna realizzata in materiale ad alta aderenza possono contribuire a rendere meno efficiente o, addirittura, inutile la teorica protezione offerta da MIPS.

Infatti, negli impatti, il casco deve poter offrire la minor aderenza possibile ed una superficie liscia che non si impunti e non consenta picchi di forze localizzati in determinate protuberanze o spigoli.
Se il casco non soddisfa queste caratteristiche, dotarlo di tecnologia MIPS diventa sostanzialmente inutile: sarà sempre un pessimo casco.


Conclusioni

In seguito all'analisi dell'intera documentazione, sia contro che a favore, appare difficile prendere posizione in maniera decisa.
La presentazione della tecnologia MIPS pare allettante, ma sono legittimi i dubbi che vengono sollevati e, su questi, non abbiamo ancora risposte definitive.

Personalmente ritengo che, seppure imperfetta, questa tecnologia oggi ampiamente adottata rappresenti un tentativo di migliorare la protezione offerta dai caschi.
In caso di impatto è probabilmente meglio essere dotati di MIPS: che poi funzioni bene o solo sufficientemente forse non è così importante. Averla nel casco rappresenta una "dotazione aggiuntiva" che potrebbe rivelarsi utile.

Premesso quanto sopra, se dovessi scegliere un nuovo casco da acquistare valuterei alcuni elementi prioritari quali la multiomologazione, la maggior protezione temporale e nucale, la perfetta vestibilità intesa come adeguata misura e migliore forma per la mia testa, la forma e il materiale della calotta esterna, il cinturino di fissaggio.
La tecnologia MIPS rappresenterebbe un valore aggiunto, ma se mancasse non mi impedirebbe di acquistare un modello di casco che rispetti i requisiti sopra indicati.

Inoltre, trovandomi di fronte ad un casco nato prima di MIPS e proposto poi in retrofit con la calotta interna aggiuntiva, scarterei quest'ultima scegliendo la versione priva di MIPS.
Ritengo che il miglior funzionamento di questa tecnologia di sicurezza passiva avvenga nei caschi progettati per ospitarla fin dal principio.

Ricordate: MIPS può forse aiutare un casco a lavorare meglio, ma un pessimo casco rimarrà sempre un pessimo casco, anche se dotato di MIPS.

Per ulteriore analisi circa i caschi da ciclismo vi invito a leggere i seguenti articoli che ho scritto e pubblicato su 90RPM:

Riferimenti esterni e approfondimento:

2013 Bicycling helmet article 
Bicycle Helmets: Heads Up
Cyclist head and facial injury risk in relation to helmet fit: a case-control study
MIPS and Sliding Resistance of Bicycle Helmets
Hybrid III
Origins: The story of MIPS, helmet technology for brain-injury prevention
THE HELMET DEBATE AND MIPS
Concussion
Bicycle Helmets 2017 tested by Folksam
Mips
Brevetti di MIPS AB
Commozione cerebrale
Caschi Yakkay
New helmet technology protects better




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Cavalletto universale regolabile per bicicletta

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Cavalletto universale regolabile per bicicletta

Test e recensione di un cavalletto universale montato su mountain-bike

Cavalletto universale regolabile per bicicletta

Lo so: non è da puristi e non va bene nel fuoristrada più tecnico e impegnativo, ma ci sono diversi motivi che possono giustificare l'utilizzo di un cavalletto laterale montato su una mountain-bike.

Personalmente utilizzo spesso la mia MTB in versione cicloturistica leggera montando borse al telaio e copertoni Marathon, oppure in versione pesante dotandola di portapacchi e borse laterali.
Con queste configurazioni ho una bicicletta praticamente inarrestabile che mi permette di affrontare ogni terreno in totale sicurezza.
Però... ho sempre avvertito l'esigenza di un cavalletto: per la comodità di parcheggiare la bici in piedi lontano da muri o pali; per sostenere l'intero carico durante le pause; per potermi fermare al bar per un caffè al volo; per trasportarla comodamente in treno; per fermarmi nel nulla a ravanare nelle borse senza dover sdraiare a terra la bici.
Sì, decisamente le occasioni di utilizzo ci sono sempre state!

Decido, quindi, di cercare un cavalletto universale robusto che si possa montare al volo e togliere con altrettanta rapidità e acquisto il cavalletto universale regolabile venduto online dalla "MyArmor". Lo monto sulla MTB e lo testo a lungo.
Come per ogni accessorio o componente di cui parlo nel mio blog, prima di scriverne un articolo testo per molti mesi e in condizioni differenti i prodotti. Questo mi da la certezza di parlarne poi con cognizione di causa.
In particolare, questo cavalletto l'ho utilizzato nel periodo estivo e autunnale, su strade asfaltate e su sterrati più o meno complicati, incluso l'insidioso e faticoso itinerario alle Cave di Molera.
Inoltre l'ho provato con e senza carico da cicloturismo.

Come si è comportato?

Bene, benissimo!
Non avrei mai pensato che un cavalletto da 10 euro potesse dimostrarsi contemporaneamente versatile e robusto, eppure ho dovuto ricredermi.
Persino in fuoristrada ho potuto lasciarlo montato senza che mi intralciasse più di tanto. Certamente non è un accessorio adatto a tutti i percorsi.

Ve lo descrivo attraverso le didascalie delle immagini sottostanti:

Pagina di acquisto del cavalletto universale da bici
Ho acquistato il cavalletto universale della MyArmor su Amazon, ad un prezzo davvero concorrenziale. Se fate bene caso al prodotto, vedrete che lo stesso modello viene venduto da molti altri produttori ed è anche disponibile in alcune catene di articoli sportivi. Si tratta sempre dello stesso oggetto.

Dettaglio del cavalletto universale per bici
Ecco nel dettaglio come appare il prodotto una volta installato. Notate la struttura: il supporto a doppi bracci permette di adattare il cavalletto ad ogni forma e dimensione di telaio. 

Cavalletto universale montato su MTB
Ho montato il cavalletto universale sulla mia MTB, ma è ovviamente adattabile a qualsiasi bicicletta con telaio posteriore di forma classica. Ho scattato questa foto lungo un itinerario di moderato fuoristrada, dove il prodotto è sempre rimasto stabile in sede e non ha mai intralciato le manovre. 

Particolare del sistema di allungamento della staffa
Particolare del sistema di allungamento della staffa: premendo il bottone rosso è possibile sbloccare la slitta di scorrimento e muovere verso l'alto o il basso il piedino terminale d'appoggio in gomma. In questo modo si regola la distanza da terra e, di conseguenza, l'inclinazione che avrà la bici una volta sorretta dal cavalletto.

Dettaglio della staffa di fissaggio al telaio
Dettaglio della staffa di fissaggio al telaio: è composta da due elementi snodati e imperniati tra loro in robusto metallo. Angolando opportunamente gli elementi è possibile agganciarsi al telaio nella posizione voluta. Le chiusure avvengono tramite brugole.

Particolare della staffa inferiore
Particolare della staffa inferiore: una piastrina opposta consente di avvolgere il forcellino posteriore per garantire il fissaggio stabile. Gli elementi a contatto con il telaio sono rivestiti di morbida gomma e sono ampiamente regolabili nella loro escursione.

Particolare della staffa superiore
Particolare della staffa superiore: anche in questo caso è presente una contropiastra regolabile che si fissa al telaio nella posizione desiderata. Presente sempre la gomma nei punti di contatto.

Il cavalletto universale è un ottimo accessorio perché consente di fermarsi e sostenere la bicicletta in qualsiasi luogo
Uscita cicloturistica leggera con bagaglio minimale: il cavalletto universale è un ottimo accessorio perché consente di fermarsi e sostenere la bicicletta in qualsiasi luogo e situazione.

Uscita sterrata nei boschi e su sentieri: il cavalletto rimane stabile
Uscita sterrata nei boschi e su sentieri: il cavalletto rimane stabile e permette di parcheggiare la bici in qualsiasi punto, senza dover cercare alberi o altri appoggi. Una vera comodità!

Conclusioni

Consiglio senza riserva questo cavalletto versatile e dal prezzo contenuto!
Montaggio e smontaggio sono davvero rapidi; la robustezza permette di sostenere la bici carica di bagagli e il meccanismo di regolazione consente di adattare il cavalletto a telai di varie forme e dimensioni.
Quattro stelle guadagnate sul campo, ampiamente meritate!

PRO
Prezzo
Adattabile praticamente ad ogni telaio classico
Materiali robusti
Fissaggio stabile
Regolabile

CONTRO
Ingombri da valutare a seconda delle esigenze
Peso aggiuntivo
Non utilizzabile su telai in carbonio a causa del sistema di fissaggio
Può interferire con il piede se fissato in posizione troppo avanzata

Valutazione prodotto:




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Discussioni varie sui telai in carbonio

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Discussioni varie sui telai in carbonio

Ancora qualche parola sulla resistenza dei telai da bici in fibra di carbonio e poi qualche consiglio sui portabici da macchina e poi i telai che si rompono e poi... altro ancora preso da discussioni sui forum.


I telai da bicicletta in carbonio sono attuali e se ne discute molto, specie su vari forum a tema ciclismo.
Proprio su uno di questi ho recentemente avuto il piacere di scambiare alcune opinioni con altri ciclisti e desidero riportare sul blog alcuni scambi perché contengono informazioni utili che qui posso consultare facilmente anche a distanza di mesi o anni.

La discussione inizia con il messaggio di un utente che ha avuto un incidente in bicicletta (telaio in fibra di carbonio) con una macchina:

UTENTE
"Ironia a parte, credevo francamente di sfasciare tutto considerando che l'impatto è stato abbastanza aggressivo ma devo dirvi che il telaio e la forca non hanno riportato il minimo danno, nessuna crepa, nessuna lacerazione, serie sterzo perfetta
Arrivato a casa ho analizzato tutta la forca sotto luce artificiale, battuta con la gomma da disegno per valutare la risonanza e non c'è il minimo segnale di cedimento strutturale"

Alla discussione si accoda un altro utente con dubbi sulla resistenza dei telai in carbonio:
UTENTE
"Da quando frequento questo forum leggo spesso della fragilità supposta di questa soluzione costruttiva non ultima la discussione che riguarda le specialized nella sezione dedicata alle vostre esperienze con i vari brand, avevo già le mie paure e i miei dubbi rafforzati dal sivende che al momento dell'acquisto mi consigliò di non frequentare strade poco consone al mezzo che stavo acquistando e di portarmi magari con il portabici fino al punto di partenza per poi andare in strade in cui la manutenzione viene fatta con regolarità.
Dopo le prime uscite le paure erano un attimo scese di intensità perchè comunque avevo riscontrato una solidità di fondo del mezzo che mi rassicurava, ora dopo aver letto di crepe e buchi causati anche da cose banali come buche sul terreno o colpi di frusta della catena (a detta delle case costruttrici) la paura è tornata più forte di prima tanto da farmi dubitare anche del trasportare la bicicletta con il portabici che magari prendendo una buca fatta male con la macchina potrebbe danneggiare il telaio.
Che dite sono tutte paure infondate?"

Seguono vari interventi di altri ciclisti, fino all'introduzione di un altro spunto interessante:
UTENTE
"Ecco, a proposito del portabici ( che sto scegliendo in questo periodo) io mi fiderei di più di quei modelli dove si toglie la ruota anteriore e si aggancia direttamente la forcella con uno sgancio tipo QR. E la ruota posteriore su un binario assicurata da un laccio. Mi viene da pensare che per quanto possa sobbalzare l'auto, la bici assorba i colpi in maniera migliore ovvero nei punti ove è stata progettata per subire carichi. Al contrario il tubo obliquo forse e dico forse, non sarebbe nato per sopportare urti perpendicolari."

A quest'ultimo ho risposto personalmente con le seguenti parole:
IO
"Il problema dei portabiciclette e delle bici in carbonio esiste nei modelli che hanno il braccio di fissaggio al telaio. Infatti la forza della ganascia in una piccola porzione di telaio rientra nel caso del "peso su area ridotta" che ho descritto nell'articolo.
Sebbene alcuni produttori, come Thule, abbiano adottato per questi specifici casi dei pomelli con limitatori di coppia, loro stessi indicano come migliore soluzione quella del fissaggio al binario della forcella anteriore.
Per le mie conoscenze sui materiali, consiglio di evitare totalmente ogni tipo di fissaggio al telaio perché oltre alla forza impressa dalla ganascia bisogna considerare le sollecitazioni dell'aria che generano una moltiplicazione esponenziale dei chili di pressione applicati ad una piccola porzione di telaio.
Insomma: lo stress è notevole!
Fissando invece la forcella tramite un sistema QR o similare, le sollecitazioni che subisce il telaio rientrano nei parametri degli stress test, quindi nessun problema.
Certo bisogna usare un po' di buonsenso ed evitare di viaggiare a 130 km/h."

Dopo un giorno ho aggiunto il seguente messaggio in riferimento all'incidente che ha aperto la discussione:
IO
"Ieri mi sono dimenticato di citare queste parole perché c'è una cosa importante da sottolineare:
un telaio in fibra di carbonio dopo un impatto risulta essere un prodotto ad elevato rischio di rottura.
Con un'ispezione visiva è possibile solo valutare delle crepe esterne, ma questi telai, a differenza di quelli in metallo, hanno un comportamento più insidioso: il danneggiamento parte dall'interno e non è visibile.
Solo una tomografia a raggi X potrebbe rilevare cricche interne alla strutture delle fibre.
Nel tempo, presto o tardi sono variabili indeterminabili, le sollecitazioni amplificano la cricca e insorgono crepe interne alle fibre che portano al collasso strutturale con rottura definitiva del telaio.
Quando questo avviene, la rottura è immediata! Non vi accorgete di nulla, si rompe nell'immediato.
Non è come nei telai in metallo che piccole crepe esterne vi avvisano che si romperà prossimamente.
Personalmente non utilizzerei mai un telaio in carbonio che ha subito un impatto con una macchina."

Mentre per rispondere in modo generico ai dubbi sulla resistenza dei telai in fibra di carbonio, ho scritto:
IO
"Per quanto riguarda i dubbi sulla resistenza dei telai in carbonio vi do una risposta tecnica a ragion veduta: i manufatti in carbonio possiedono elevata resistenza e flessibilità, forse uno dei materiali con il miglior rapporto peso/resistenza.
Però non sono esenti da problemi o difetti e sono questi a comportarne la rottura.
Quindi, come spesso accade, la risposta universale non esiste. Esistono solo aziende che producono telai più o meno di qualità, con materiali più o meno di qualità."

Un ciclista mi domanda successivamente:
UTENTE
"Domanda "impegnativa". Quali sono i telai costruttivamente meglio fatti? Una, due, tre marche buone di case che li fan bene."

A cui replico:
IO
"Purtroppo non so risponderti perché non conosco i dettagli produttivi e i processi di verifica dei vari costruttori.
Dovendo acquistare un telaio in fibra di carbonio cercherei di evitare i prodotti dal peso più leggero (motivo spiegato nell'articolo) e dal prezzo eccessivamente basso (come spiegato nell'articolo).
Le case non rilasciano nemmeno i report sulle casistiche di rottura, quindi è difficile stabilire anche quali sono i telai più affidabili per prodotti venduti."

Altro scambio di approfondimento:
UTENTE
"Mi chiedo e ti chiedo: appurato che prezzo basso e leggerezza, specie se associate sono da evitare come la peste....ma un prezzo alto, non potrebbe anche associarsi a una accuratezza costruttiva che limiti i rischi della leggerezza? Oppure: un costo basso, se associato a pesantezza, non potrebbe comunque garantire resistenza?
Un'altra domandina . meglio un telaio fatto a regola d'arte in carbonio o uno fatto altrettanto bene ma in alu? O meglio. Un telaio fatto ottimamente in alu, come si collocherebbe in una scala di valore (non economico) in mezzo ai telai in carbonio? Domanda interessata visto che sto valutando un caad12."

Risposta:
IO
"OK, hai ricombinato la mia equazione generica
In due sole domande si potrebbe aprire una discussione estremamente complessa... sintetizzo dicendoti che la risposta ad entrambe le tue domande è SI.
Sì perché le variabili sono molteplici, quindi in senso generico entrambe le affermazioni possono essere vere.
Tuttavia mi sento di propendere verso una correttezza dei costi perché una manufattura al ribasso comporta necessariamente dei compromessi in una catena sintetizzabile in questo modo: progettazione, manifattura, controllo qualità, vendita e assistenza. E tu non sai mai dove hanno realmente risparmiato.

Tutti i metalli risentono del fenomeno della "fatica" e sono destinati inevitabilmente a snervarsi. Inoltre vanno considerate anche le saldature che sono elementi di criticità.
Prova a leggere questa mia serie di articoli sui telai dove puoi anche confrontare i valori di snervatura delle varie leghe impiegate (sono 4 articoli separati).

Un telaio in carbonio ben progettato non risente praticamente della snervatura, inoltre il processo produttivo non prevede saldature. Sulla carta appare come la scelta migliore.

Se prendiamo ad esempio la normativa EN14764 che stabilisce i parametri di stress sappiamo che un telaio deve subire uno stress test pari a circa 10 anni di utilizzo con un utilizzatore di 100 kg. Questa è la condizione minima.
In una situazione reale questo tempo si protrae quindi per decenni, non so però dirti se sia più longevo un telaio in carbonio o uno in lega metallica, ma posso dirti con ragionevole certezza che entrambi potranno durarti sicuramente più di 10 anni.
Poi ovviamente esistono le variabili delle condizioni di utilizzo: strade dissestate, irraggiamento UV, il tuo peso, i km che fai ecc.....
Puoi trovare molti telai in lega che superano anche i 20 anni e sono ottimamente tenuti.

Ragionando però in altri termini devi considerare le criticità del carbonio, cioè la grande fragilità in compressione o nel fattore "peso applicato/superficie", cosa che nei materiali metallici non hai. O meglio, non a livelli nemmeno lontanamente paragonabili.
Da questo punto di vista i metallici vincono.

Per quanto riguarda il valore dei telai posso solo dirti che i compositi sono il futuro e le leghe metalliche verranno molto limitate.
In ottica di tenuta di valore economico sicuramente un telaio in carbonio potrebbe essere più richiesto, ma si pone il problema della certificazione di utilizzo: io non comprerei mai un telaio in carbonio usato perché non so se ha preso colpi secchi o subito incidenti. Dato che le cricche procedono internamente, non posso sapere se il telaio sarà stato utilizzato correttamente.
Nei metallici, in linea di massima, vedi se è stato danneggiato o se ha segni che preannunciano il cedimento.
Inoltre un carbonio risente del degradamento della resina e questo fenomeno è irreversibile. Ne consegue che un telaio in lega potrai sempre restaurarlo con facilità (con ragionevoli limiti), mentre per quello in carbonio è più difficile.

Mi rendo conto che non ti ho dato risposte nette ma è impossibile farlo perché le variabili sono molte.
Aggiungo anche che sulle leghe metalliche abbiamo una storia immensa di studi, analisi ed esempi concreti, quindi conosciamo molto bene il loro comportamento, i problemi e la longevità.
Sui telai in fibra di carbonio non abbiamo le stesse informazioni: vuoi perché sono più recenti, vuoi perché il fattore chiave è chimico, cioè è la resina che fa la differenza.
Questa solo 5 anni fa era di diversa composizione e fra altri 5 anni sarà ancora diversa. E' molto difficile quindi valutare questi telai in senso assoluto e non è possibile confrontarli direttamente con quelli in lega."

Si prosegue:
UTENTE
"Due cose, quelle evidenziate in rosso mi sorprendono. Ho sempre saputo e pensato che una rottura pericolosa, cioè netta ed improvvisa potesse manifestarsi più col metallo che non col carbonio, la cui lesione, essendo composto da strati incollati ma indipendenti si manifestasse con segni sulla vernice ben prima del cedimento completo a seguito della lesione di tutti gli strati. Le mie esperienze di lesioni telai e componenti dei due composti confermava questo assunto. Ora mi dici che è il contrario?!?!?!? Il metallo ti avverte il carbonio no?
E in merito all'altra tua affermazione.....per restauro intendi una cosa generale o cosa? Anche qui sapevo che il carbonio era facilmente riparabile al contrario del telaio in metallo che una volta rotto era buono da buttare. Sbaglio? O ho capito male?"

Rispondo:
IO
"Partiamo dl fatto che esistono impatti e danni conseguenziali differenti, quindi questo discorso è molto generico.
Ora, se con il carbonio prendi una pietra che ti intacca l'esterno delle fibre, esattamente come dici tu, vedresti danneggiata la superficie esterna e da lì potrebbero irradiarsi crepe. Quindi hai il tempo di valutare il danno e provvedere.
Come però ho già spiegato, il problema più insidioso del carbonio è dato dalle cricche interne che non puoi vedere.
Siccome questo materiale ha un valore di resilienza quasi pari a 0, risulta quindi talmente impercettibile da generare la rottura immediata del pezzo senza preavviso.
Considerando che un modulo in carbonio si rompe solo sottoposto a sollecitazione, ne consegue che questa avvenga esattamente mentre ci stai pedalando.

Nei telai in lega di metallo il danneggiamento avviene o per il superamento del valore di resilienza oppure per il cedimento di una saldatura oppure a causa di una cricca nel materiale.
Nel primo caso te ne renderesti conto perché significa che un componente viene "piegato" oltre le proprie capacità elastiche e oltre quelle di deformazione. E' come prendere una barra e tentare di piegarla: all'inizio il materiale flette e, se lo rilasci, torna alla sua posizione iniziale. Se superi questa fase e lo pieghi ancora, il materiale rimane piegato ma non si rompe.
Se superi anche questa ultima fase, la barra si rompe in 2.

Nel caso delle saldature: una o più piccole crepe si irradiano e, amplificandosi e correndo generano la rottura del pezzo.
Nel caso della cricca su materiale: tutto parte da una piccola crepa che poi prosegue da sola o ne genera altre.
In queste ultime due situazioni potresti accorgerti dell'imminente rottura con un'analisi visiva accurata poiché questi fenomeni sono esterni.

Ne consegue che la lega metallica ti "avvisa" di un possibile cedimento strutturale, a patto di analizzare accuratamente il telaio.
Ovviamente se ignori le crepe fino al limite strutturale e stai pedalando, il telaio può aprirsi in due all'improvviso esattamente come nel carbonio.

Ripeto: ho semplificato molto."

Successivamente aggiungo alcuni particolari:
IO
"Restauro, non riparazione.
Intendo dire che puoi recuperare un telaio in lega metallica da una discarica o da una cantina e, anche se appare inizialmente coperto di ruggine, puoi restaurarlo fino a riportarlo in vita.
Questo è il caso tipico di bici in acciaio degli anni 30 completamente restaurate che viaggiano come gioielli.

Invece nel caso delle rotture, un carbonio si può riparare, mentre un metallico è possibile ripristinarlo ma non sarà mai come prima. Difficile con l'acciaio, molto difficile con l'alluminio.

Aggiungo un'altra cosa e ripeto un concetto chiave che ho già espresso: il problema più bastardo nei telai in carbonio sono le cricche interne.
Queste si formano facilmente per due ragioni: la resina lascia dei vuoti durante l'impregnazione delle fibre o dell'aria rimane intrappolata all'interno.
In entrambi i casi si crea un vuoto che genera problematiche strutturali venendo a mancare la continuità della matrice.

Come evitarle?
Le aziende conoscono il problema e affinano i processi produttivi utilizzando resine molto penetranti; processi di aspirazioni dell'aria; analisi tomografiche.
Tutto questo per dimostrare che, questo tipo di problema, non è visibile dall'esterno."




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Affidabilità dei telai in fibra di carbonio

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Affidabilità e resistenza dei telai da bicicletta in fibra di carbonio.

I telai per biciclette in fibra di carbonio sono affidabili? Durano nel tempo? Sono migliori? Scopritelo in questo articolo!


Con il gran numero di telai per biciclette in fibra di carbonio che sono ormai sul mercato, si legge spesso anche di rotture più o meno spettacolari e i ciclisti, giustamente, si domandano se questo materiale sia davvero affidabile e resistente come viene pubblicizzato.
Vediamo di scoprirlo!

Cos'è un telaio in fibra di carbonio?

Partiamo da una base di scienza dei materiali: il telaio in carbonio non esiste.
Esiste il telaio in materiale composito costituito da resina e fibra di carbonio.
Il composito si comporta come un cemento armato: la resina è il cemento e le fibre di carbonio formano l'armatura.

Un telaio in composito di carbonio è resistente?

Esattamente come per il cemento armato, il corretto bilanciamento dei due elementi (resina e fibre di carbonio), la formulazione chimica della resina, la disposizione delle fibre, la disposizione della resina, l'assenza di bolle d'aria e la corretta progettazione e manifattura contribuiscono a creare un telaio resistente.
Quando tutto il processo è fatto a regola d'arte, il telaio in composito di carbonio è resistentissimo e non risente praticamente dell'effetto di fatica che è implicto in ogni altro materiale metallico.


Analizziamo i problemi dei telai in carbonio

Il problema delle fibre

Poniamo adesso il caso di un produttore che abbia curato maniacalmente le fasi di cui sopra. C'è un problema che riguarda TUTTE le aziende: la variabili nei lotti delle fibre di carbonio.
Questo è un grosso problema per chiunque costruisca manufatti in carbonio: le fibre acquistate dai produttori hanno caratteristiche intrinseche che variano notevolmente da lotto a lotto e questo può compromettere prodotti curati in ogni dettaglio.
Per evitare questo, i produttori seri sottopongono le fibre a periodici test, scartando i lotti non adeguati.

Il problema del peso su area ridotta

I compositi in fibra di carbonio possiedono un elevato rapporto peso/resistenza, ma sono altamente suscettibili ai carichi elevati applicati su una piccola area, come avviene ad esempio nel caso di un impatto o urto.
Una volta compromessa l'integrità del composito, la matrice inizia a sgretolarsi e deve essere riparata o sostituita.

Il decadimento del materiale

In assenza di impatti, la matrice epossidica può peggiorare con l'uso, ma questo processo richiede molto tempo. Questa, alla lunga, formerà naturalmente delle piccole crepe e perderà le proprietà leganti con le fibre di carbonio.
Possiamo quantificare questo lasso di tempo? No, perché dipende dalle sollecitazioni subite dal telaio, dal tempo di utilizzo e dalle caratteristiche della resina impiegata.

I difetti nei telai in carbonio

Nel caso dei compositi in carbonio, la maggior parte dei difetti sono nascosti alla vista e appaiono in forma di vuoti e crepe che si verificano tra gli strati di fibra di carbonio.
Questi si sviluppano come un sottoprodotto della laminazione a mano, in quanto centinaia di pezzi di fibra di carbonio sono messi insieme per creare un telaio composito.
È un processo che offre un'enorme libertà di scolpire il prodotto finale, ma è intrinsecamente soggetto a difetti.

Nella disposizione delle fibre, l'aria intrappolata tra gli strati crea vuoti e/o crepe, difetti insidiosi che spesso non vengono rilevati.
Sotto carico e nel tempo, questi difetti inevitabilmente portano alla de-laminazione e ad un qualche tipo di guasto strutturale, specialmente se il difetto si verifica in una zona sottoposta ad elevato carico.

Per ispezionare la manifattura di un telaio composito bisogna impiegare la tomografia a raggi X e l'ispezione a ultrasuoni: processi costosi e lunghi che vengono impiegati abitualmente dall'industria aerospaziale.
L'industria delle biciclette, al contrario, ha poco tempo per lo stesso livello di ispezione, specialmente quando si tratta di biciclette prodotte in massa. Questo però non vuol dire che l'industria sia negligente. I materiali di partenza si sono evoluti negli ultimi due decenni e i processi produttivi sono stati semplificati per ridurre il rischio di difetti. Allo stesso tempo, le procedure di controllo della qualità sono diventate più rigorose, poiché alcune aziende, come Canyon, eseguono tomografia a raggi X su ogni forcella venduta.

L'influenza del prezzo

Il valore di un telaio di carbonio ad alto o basso costo viene normalmente espresso in termini di risparmio di peso e miglioramento delle prestazioni.
Ma il prezzo ha un effetto sulla longevità del telaio?
Telai dal prezzo elevato durano più a lungo di quelli a basso costo?

Una grossa parte del costo è dato dalla quantità e dalla precisione di disposizione delle pelli composte da fibra di carbonio: in un telaio a basso costo ci sono alcuni strati spessi, mentre in un telaio di alto prezzo ci sono strati sottili disposti in numero maggiore.
Inoltre la differenza è percepibile nella disposizione della resina: nei telai a basso costo non verrà verificato che questa si disponga in modo da colmare i vuoti ed evitare quindi l'aria inrappolata.

Pertanto, un telaio dal prezzo elevato è indubbiamente migliore rispetto alle proposte più economiche.

La richiesta del mercato

Il problema dei telai in carbonio che si rompono è anche dovuto alla richiesta degli utilizzatori che vogliono un prodotto dal peso sempre più ridotto.
Per ottenerlo bisogna sacrificare altri parametri che ne determinano la robustezza e la longevità.
I telai leggeri hanno un rischio più elevato di danneggiarsi in caso d'incidente.

Vediamo ora quali sono gli sforzi dei produttori di telai per garantire l'affidabilità dei prodotti

La rottura controllata

I produttori seri sottopongono i propri telai a stress test molto accurati e valutano anche i parametri di rottura. Prevedere la rottura di un pezzo significa anche lavorare affinché questa non sia catastrofica per l'utilizzatore, ma avvenga in sicurezza.
L'utilizzo di materiali aggiuntivi in alcuni punti  del telaio sottoposto a notevoli sollecitazioni e, quindi, a rischio rottura, consente una "rottura controllata" nei casi più gravi.
Anche questo fa la differenza tra aziende.

Migliorare la resistenza dei telai in fibra di carbonio

Le innovazioni in questo campo ci sono, prova evidente è l'impiego di questi telai nel mondo MTB, dove, per ovvie ragioni, è richiesta una forte resistenza agli urti.
I progressi avvengono soprattutto dal punto di vista chimico, nel miglioramento delle resine.
Le fibre di carbonio, invece, sono sostanzialmente identiche a quelle di 30 anni fa.

Obbiettivo dell'industria è quello di superare i problemi dovuti agli impatti su piccole aree. Per fare ciò si stanno studiando resine basate su nano-componenti per aumentare l'infiltrazione tra le fibre e, di conseguenza, le caratteristiche di resistenza e flessibilità del composito finito.

Cosa aspettarci nel futuro

I telai in composito di fibre di carbonio miglioreranno grazie a più accurati processi industriali ed a resine diversificate. Si punterà a superare i problemi già noti per dare ancora vita a questo tipo di prodotto che ha visto molti investimenti strutturali per i produttori.
Tuttavia nuovi materiali sono già in fase di ricerca e test, ma una cosa è certa: i telai futuri saranno sempre basati su compositi.




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