Una fatbike in PC riciclato stampato in 3D per attraversare l’Alaska

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Progetto altamente innovativo nell’ambito della stampa 3D di policarbonato con tecnologia RAM (Robotic Additive Moulding), il telaio della fatbike Impact è il frutto del lavoro di un team di ingegneri e designer di affermate realtà imprenditoriali, tra cui la ticinese eXgineering e la varesina Gimac.

La fatbike Impact nasce dall’esigenza dell’esploratore Alex Bellini e del suo compagno di viaggio Alessandro Plona di avere a disposizione una bicicletta totalmente customizzata per affrontare Eyes on Ice: un viaggio al centro del cambiamento climatico lungo le rotte dei ghiacci, la cui prima tappa si sta svolgendo in questi giorni in Alaska, dove i due stanno percorrendo 1800 chilometri proprio in sella a Impact.

Impact: la fatbike, testata in Valtellina e progettata in Lombardia

Alex Bellini con la fatbike Impact (foto: Juri Baruffaldi)

Com’è ormai noto ai ciclisti professionisti, le fatbike sono mountain bike con pneumatici maggiorati pensate per la guida fuoristrada, in particolare su terreni inconsistenti, come neve o sabbia. La particolarità della fatbike Impact risiede però nel suo telaio interamente prodotto in plastica riciclata con la tecnologia RAM e personalizzato sulla base dell’anatomia e delle esigenze specifiche dei valtellinesi Bellini e Plona.

Il progetto, che ha dato vita a una vera e propria microindustria monoprodotto, è coordinato da un altro valtellinese, Daniele Rinaldi (Rinaldi Telai), che ha catalizzato l’aggregazione spontanea di un team di ingegneri e designer composto da: Francisco Carabetta (New01bike), il quale ha sviluppato l’algoritmo parametrico e il processo di produzione, Ivo Graci (X-Engineering) e Simone Maccagnan (Gimac), che si sono occupati di selezionare materiali, tecniche e tecnologie, e infine Giampiero Bianchi (eXgineering),che ha messo a punto il processo robotizzato e ha realizzato materialmente i telai grazie alla tecnologia RAM.

Alcuni dettagli tecnici sul materiale fibrorinforzato

La prima tappa di Eyes on Ice si sta svolgendo in Alaska, dove Bellini e Plona stanno percorrendo 1800 chilometri con Impact, prototipo di mtb con telaio in plastica riciclata

Per la creazione del telaio, eXgineering ha utilizzato una speciale formulazione basata sull’uso di policarbonato riciclato al 100%, arricchito con fibre di carbonio e altri additivi, con l’obiettivo di garantire sicurezza agli esploratori grazie a una maggiore resistenza agli impatti, agli sbalzi termici e al freddo estremo in cui si sta svolgendo la spedizione Eyes on Ice.

Si è partiti da una sintesi iniziale di Daniele Rinaldi, un disegno che raccoglieva le esigenze esposte da Alex Bellini: un telaio monoscocca con la forma di uno scafo, così da disporre di un gavone centrale per inserire attrezzature e cibo. eXgineering si è quindi occupato dell’ingegnerizzazione del progetto, che con la tecnologia di Gimac lo ha ottimizzato per la stampa 3D. 

Al fine di poter garantire massima tenacia e resilienza al mezzo, il processo ha dovuto combinare la capacità della tecnologia di conservare il peso molecolare e condizionare il gradiente di cristallizzazione con un set di parametri che garantisse l’adesione fra gli strati. In questo modo il volume resistente risulta isotropo e performante rispetto ai massimali offerti dal polimero selezionato.

Impact come manifesto di un nuovo concetto di mobilità

L’intervento di Simone Maccagnan al Congresso TMP 2023 si è focalizzato proprio sulla produzione additiva robotizzata

La fatbike Impact non rappresenta solo una proposta avveniristica in ambito tecnologico, ma diventa un vero e proprio manifesto di innovazione e sostenibilità. Questo mezzo nasce infatti dall’ambiziosa idea di rigenerare e allargare i tradizionali confini della progettazione, e del riciclo, aprendo nuove strade per una mobilità consapevole e rispettosa dell’ambiente. Il policarbonato è infatti un polimero termoplastico reversibile, quindi totalmente riciclabile perché può essere nuovamente fuso e riutilizzato.

“Lasciandoci ispirare da Alex Bellini, anche noi stiamo compiendo un’esplorazione: attraverso Impact, infatti, usiamo la nostra esperienza per superare ambiti tecnologici pieni di sfide, incognite e avversità per dimostrare che innovare, riciclare, circolarizzare si può ed è un dovere, e sarebbe anacronistico non farlo. Il concetto di mobilità non può che ripartire da qui!”, ha commentato Simone Maccagnan, portavoce del gruppo di progettazione e business development manager di Gimac International.

I test di resistenza in camera climatica

La totale personalizzazione è ciò che rende Impact la prima bici nel suo genere. Il prototipo, oltre a essere stato testato personalmente da Bellini e Plona su percorsi innevati della Valtellina, è stato anche sottoposto a test di resistenza in camera climatica presso il Laboratorio interdipartimentale LiDuP (Lightweight Construction and Durability Performance Lab) del Politecnico di Milano. Nella camera climatica, che può raggiungere temperature fino a -70°C, sono state riprodotte le condizioni ambientali che i ciclisti stanno già incontrando durante il loro viaggio. Il prototipo del telaio della bicicletta è stato dapprima portato a -40°C e caricato con una forza pari a circa 2800 N (circa 280kg) – considerando la massa del pilota, il carico dell’attrezzatura e l’effetto delle asperità del terreno – tramite un attuatore idraulico posto all’esterno della camera stessa.

Il telaio della fatbike Impact è frutto di artigianalità, esplorazione e ricerca sulle potenzialità offerte dalle tecnologie di additive manufacturing (Foto: Chicco Natali)

Dopodiché lo si è portato a rottura, superando ampiamente i 5000 N per riuscire a far cedere gli elementi di connessione fra telaio e sella, fino ad arrivare a 11500 N, quando il telaio si è spezzato. È stato così possibile verificare la resistenza sotto carico statico dell’innovativo telaio, senz’altro sovradimensionato e che, quindi, può essere alleggerito, ma necessario data la pericolosità della spedizione.

“Vista la tipologia di materiale polimerico e l’innovativo processo produttivo che ha portato alla realizzazione del telaio, è stato molto importante valutare come questo si comporterà in condizioni ambientali simili a quelle che i ciclisti incontreranno durante il viaggio. Oggi possiamo dire che il test in camera climatica è andato secondo le nostre aspettative”, ha concluso Francesco Braghin, professore ordinario di Meccanica applicata alle macchine al Politecnico di Milano.

Eyes on Ice 2024-2026

Attraverso il progetto Eyes on Ice, Alex Bellini e il suo team intendono andare a fondo delle questioni polari e del loro drammatico impatto, grazie a importanti collaborazioni con partner scientifici. L’iniziativa è strutturata con un programma triennale corrispondente a tre aree: Alaska 2024 (da febbraio a marzo Bellini e Plona percorreranno 1800 km in bicicletta da Anchorage fino all’iconico villaggio minerario di Nome), Groenlandia 2025 (Alex scierà da sud a nord per un percorso di 2600 km) e Oceano Artico 2026 (da marzo a maggio l’esploratore tenterà di raggiungere il Polo Nord geografico, sciando per 1000 km dal Canada; se dovesse riuscirci, diventerà il primo esploratore italiano a raggiungere il Polo Nord geografico).

“Esistono prove sempre più evidenti che i cambiamenti in corso nell’Artico, in primo luogo la perdita di ghiaccio marino, possono potenzialmente influenzare il clima alle medie latitudini. Attraverso queste tre spedizioni vogliamo proseguire il percorso cominciato anni fa con il progetto 10 rivers 1 ocean, che coniuga l’empiricità dell’esplorazione alla forza della testimonianza che diventa divulgazione”, ha commentato Alex Bellini.


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