Intense Cycles: Despre călirea cadrelor din aluminiu

Jeff Steber este totodată fondatorul companiei Intense cycles, dar şi partea creativa a companiei. Intense este unică printre majoritatea mărcilor de biciclete Nord Americane prin faptul că este printre puţinele firme care îşi produc singuri cadrele în fabrica din Temecula, California. Toate cadrele din aluminiu sudate necesită ceva procese post producţie pentru a readuce metalul la tăria şi consistenţa potrivită. Întrucât Intense deţine propria sa instalaţie de tratare termică Pinkbike le-a făcut o vizită pentru a observa în direct procesul, iar Jeff a fost ghidul. Intense se ocupă personal de călirea cadrelor, fapt care este destul de neobişnuit pentru o firmă de biciclete. Cum îţi oferă acest lucru un avantaj? La început pentru tratamentul termic al cadrelor foloseam serviciile unei firme cu sediul în Orange County. Însă ei nu erau specializaţi pe cadre de bicicletă aşa că din când în când mai aveam probleme cu alinierea lor. În plus trebuia să facem săptămânal drumul din Temecula până în Orange County, drum destul de lung, peste 80 km. Am dorit să avem mai mult control asupra procesului de călire fiind unul din stadiile cruciale ale fabricării cadrelor noastre. Aşa că am început să mă interesez cum o putem face noi. Ştiam că Robert Reisinger de la Mountain Cycles are un cuptor de vânzare care era exact ce ne trebuia. Aşa că atunci când el a vândut activele companiei, cuptorul l-am luat noi.

Cadrele sunt susţinute în cuptor de suporţi speciali la temperaturi apropiate de 593°C. Foto: Intense

Ce este un cuptor pentru tratare termică? Practic este un mare cuptor de pizza în care bagi un număr de cadre. Acestea sunt încălzite până la o anumită temperatură apropiată de cea de topire a aluminiului. Le ţinem aşa pentru aproximativ o oră după care le băgăm imediat într-un rezervor în care avem un amestec de apă şi antigel. În acest moment cadrele intră într-o stare de călire în care sunt foarte moi şi deformabile. Acest moment se numeşte „zero temper” (T-0).

Noi cadre ce îşi aşteaptă rândul la cuptor. Cuptorul este ridicat în spatele lor în timp ce rezervorul de răcire este plasat sub ele. Foto: Intense

De ce trebuie tratate termic cadrele? Avem de a face cu diferite niveluri de călire în funcţie de materialele diferite din care este făcut cadrul. Înainte de asamblarea finală a cadrului toate părţile sale componente pot varia de la starea T-0 la călire maximă. Ţevile pot sosi în stadiul de călire T-4, care este cam la jumătate din rigiditate, iar foile din care facem părţile hidroformate sunt în stadiul T-0. Piesele prelucrate CNC, cum ar fi bottom bracket-ul, dropout-urile şi montanţii shockului, sunt călite complet în stadiul T-6. De asemenea sudura induce tensiuni în cadru pentru că centrul sudurii este foarte moale în timp ce zona din jurul sudurii poate varia de la mole la foarte tare. Aşa că procesul de tratare termică este necesar pentru a readuce întregul cadru la un nivel constant de călire care, pentru Intense, este T-6.

Sudură în argon la un cadru Tracer: zonele afectate de căldura sudurii sunt recoapte şi ar ceda dacă nu ar fi tratate termic. Foto: Intense

Cadrele necesita realiniere după procesul de sudură şi călire? Amestecul de apă şi antigel ajută la procesul de răcire într-un mod constant, fapt care previne îndoirea însă există încă un grad de nealiniere. În cel mult 12 ore din momentul în care se afla în stadiul de călire T-0 cadrele sunt aliniate folosind o instalaţie specială. Apoi le băgăm înapoi în cuptor pentru a le îmbătrâni artificial. Aluminiul va începe oricum să se întărească singur la temperatura camerei, însă cuptorul ne permite să controlăm această întărire şi gradul final de călire, T-6.

Un lot de bascule, tocmai ieşite din procesul de coacere, aşteaptă să fie verificate şi îndreptate pe masa specială de aliniere groasă de 10 cm de la Intense. Foto: Intense

Ce înseamnă îmbătrânire artificială? După ce cadrele întră în starea T-0 structura cristalină internă a aluminiului este mai mult sau mai puţin aliniată. Astfel, când metalul se află în tensiune, elementele din componenţa cristalină alunecă uşor unele peste altele. Rezultatul se traduce prin deformarea uşoară a metalului. Supunând aliajul la o temperatură de aproape 176°C cristalele încep să se mişte unele spre celelalte formând căi neregulate pe care tensiunea din metal va trebui să o parcurgă. În felul acesta aluminiul devine rezistent la deformare şi mult mai rigid. Fenomenul de îmbătrânire apare în cadre la temperatura de 176°C ţinute aşa timp de aproximativ 8 ore. Cum afli cât de călite sunt cadrele? Dacă au ajuns la nivelul T-6. Pe fiecare cadru folosim un simplu tester Rockwell. Instrumentul ăsta este practic un dispozitiv pe care îl foloseşti cu mâna apăsând pe cadru cu un vârf ascuţit. Instrumentul îţi indică pe o scală nivelul de tărie al materialului testat. De câteva ori pe an trimitem mostre către o firmă independentă care testează limitele maxime de elasticitate şi deformare a cadrelor. În plus cuptoarele noastre sunt calibrate periodic pentru a ne asigura de consecvenţă.

Măsurarea gradului de călire la cadrele tratate termic folosind un dispozitiv Rockwell. Foto: Intense

Dacă un cadru este rupt poate fi acesta reparat, sudat şi apoi tratat iar termic? În principiu da, depinde. Unii spun că nu este bine să tratezi iar termic un cadru însă practic noi asta facem cu fiecare parte a cadrului atunci când facem asamblarea finală. La reparaţia sau fabricaţia unui cadru cel mai important este ca aluminiul să nu fie contaminat cu vopsea, lubrifianţi sau alte substanţe. Noi folosim un spălător special în care curăţăm fiecare componenta ca cadrului. Spălătorul acesta îl folosim şi când facem o reparaţie. Faptul ca aluminiul 6000 poate fi adus înapoi în starea de rigiditate maximă îl face să fie un material atât de bun pentru un cadru de bicicletă. Aluminiul 6000 poate fi reparat cu rezultate foarte bune. Ce aliaje de aluminiu sunt folosite la Intense? Toate cadrele noastre sunt făcute din aluminiu 6000. Câteva componente sunt 6061, altele 6009 însă toate necesită acelaşi proces de tratare termică. Folosim alt tip de aluminiu, cum ar fi 7075, pentru părţi pe care nu le sudăm cum ar fi pivoţii suspensiei, şuruburi speciale şi bascule – toate acestea necesitând rigidităţi diferite, şi pentru componentele care trebuie anodizate mai târziu. Reprezentant Intense în România – SixPackSport SRL. Via Pinkbike.com