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Per la fabbricazione delle sue serie di tubi in alluminio Columbus impiega leghe leggere Al-Zn-Mg (serie 7000) e Al-Si-Mg (serie 6000).
La classificazione deriva dall’American Aluminum Association. Sono gli elementi di lega: Mg = magnesio, Zn = zinco e Si = silicio che, opportunamente combinati tra loro, formano dei composti intercristallini che conferiscono alla lega le caratteristiche meccaniche. Queste leghe acquisiscono le massime caratteristiche meccaniche attraverso un ciclo di trattamento termico.



La lega 7000 utilizzata da Columbus per le serie Metal Altec2 Plus, Zonal ed Airplane è definita autotemprante: si tempra in aria. Questo significa che nelle zone surriscaldate dalla saldatura si ripristina la struttura supersatura (solubilizzazione) che, in seguito all’invecchiamento naturale (che avviene a temperatura ambiente) consente il recupero del 75% delle caratteristiche iniziali in un lasso di tempo di ca. 3 settimane. Columbus tuttavia, consiglia di effettuare un invecchiamento artificiale in forno per conferire alla struttura una maggiore omogeneità dei precipitati, con conseguente miglioramento del comportamento a fatica del telaio.
La speciale lega della serie 6000 utilizzata per la serie Starship invece, non è autotemprante quindi impone il trattamento termico completo a telaio già saldato. In questo modo la distribuzione dei precipitati è omogenea anche nelle zone riscaldate dalla saldatura e, con l’invecchiamento in forno, si raggiungono valori di carico che consentono di realizzare telai estremamente leggeri ed affidabili.
La lega utilizzata per la serie XLR8R rappresenta la più recente proposta, al top della gamma Columbus insieme a Starship.
Si tratta di una sofisticata evoluzione delle leghe 7000 Al-Zn-Mg che grazie all’aggiunta dello Zirconio (elemento impiegato nei reattori nucleari, tanto per citarne un uso), raggiunge caratteristiche meccaniche e di resistenza elevatissime.
Lo Zirconio modifica la cinetica dei compositi intermetallici nella matrice, durante la fase di precipitazione, conferendo alla struttura una grana molto fine. In termini pratici ciò significa:
a)
Elevate caratteristiche meccaniche del telaio: Rm=550 Mpa, Rs=510 Ap5>12%
b) Aumento della temperatura di ricristallizzazione
c)
Maggior resistenza al fenomeno dell’Hot Cracking - infragilimento del materiale dovuto all’alterazione termica provocata dalla saldatura
d)
Recupero pressoché totale delle caratteristiche meccaniche dopo la saldatura grazie ad uno semplice trattamento termico di invecchiamento artificiale.
Per dare un’idea del livello di evoluzione di questa lega basti pensare che è prodotta in ambiente controllato (cioè le attrezzature vengono rigorosamente pulite prima e dopo la lavorazione per evitare che altri elementi possano contaminarla) e che per la saldatura sono stati sviluppati materiali d’apporto e trattamenti termici ad hoc.
È uno degli elementi più diffusi sulla terra, secondo solo ad ossigeno e silicio. In natura si trova sempre combinato con altri elementi, presente in numerosi minerali. Dal punto di vista industriale è un metallo leggero (la sua densità è di 2.71 g/cm), prodotto a partire dalla bauxite. Le proprietà principali sono: basso peso specifico; completamente riciclabile; elevata resistenza alla corrosione; alta conducibilità termica; atossicità; elevata plasticità; eccellente duttilità e malleabilità; buona saldabilità (a gas, all’arco elettrico, per resistenza).

Perché scegliere l’Alluminio?
Alluminio è sinonimo di leggerezza e la leggerezza - abbinata ad una buona resistenza meccanica - è la qualità più apprezzata nel ciclismo. L’alluminio però, se non viene trattato adeguatamente, nel tempo può subire processi di deterioramento della struttura che possono portare ad una alterazione delle caratteristiche meccaniche.
Inevitabile quindi che un telaio di alluminio richieda procedure più rigorose nella fase di realizzazione e frequenti verifiche da parte dell’utilizzatore, mirate all’individuazione di eventuali difetti superficiali o cricche.
Il vantaggio senza dubbio più evidente è quello resistere all’azione degli agenti atmosferici: un telaio di alluminio non arrugginisce! Inoltre grazie alla sua ottima lavorabilità, consente al progettista le più fantasiose e creative soluzioni.

Il ciclo di trattamento termico, è costituito da una fase di riscaldamento e permanenza ad una temperatura elevata (ca. 470°C per la 7000 e 530°C per la 6000) chiamato solubilizzazione, in cui gli elementi di lega formano dei composti che vanno in soluzione nella matrice metallica. Un raffreddamento rapido (in aria forzata per la 7000, in acqua per la 6000) ‘congela’ questa struttura, detta supersatura, a temperatura ambiente. Un successivo riscaldamento e permanenza a temperatura media (90/150°C 7000, 135/150°C in due step per XLR8R 180°C per la 6000) chiamato invecchiamento, consente la precipitazione dei composti all’interno della struttura cristallina dell’alluminio conferendogli le caratteristiche meccaniche desiderate.