Freni MTB: Guida Completa alla Scelta delle Pastiglie Ideali
Che tu pedali su una MTB, una bici da strada, una Gravel o un’E-Bike, la scelta delle pastiglie freno giuste fa una grande differenza. Le pastiglie freno per bici e MTB si distinguono principalmente per due elementi: la placca di supporto e la mescola del ferodo. Nella maggior parte dei casi, il supporto è in acciaio, robusto e resistente, ma esistono anche versioni in alluminio o titanio, più leggere e usate soprattutto su bici da strada e Gravel. La maggior parte delle pastiglie ha un supporto in acciaio, robusto e resistente.
L'impianto frenante idraulico, sempre più diffuso nel mondo delle mountain bike, rappresenta una soluzione affidabile che offre una perfetta combinazione di potenza frenante e modulabilità, rendendolo ideale per affrontare terreni impegnativi. Il suo funzionamento si basa sull'utilizzo di liquido idraulico per trasferire la pressione dalla leva del freno alle pinze che stringono le pastiglie contro il disco, generando una potenza frenante efficace. Tale fluido è racchiuso in un sistema di tubi flessibili e sigillati, solitamente olio minerale o liquido freni DOT. Il meccanismo consente al ciclista di dosare la frenata con precisione e, a differenza dei freni meccanici, offre una maggiore modulabilità con una minore forza applicata.
Un kit freni idraulici MTB è composto da diverse parti cruciali: le leve dei freni, punto di contatto tra ciclista e sistema frenante, che trasmettono la pressione al fluido idraulico; le pinze, responsabili di stringere le pastiglie contro il disco tramite pistoni; i tubi flessibili, che trasportano il fluido dal serbatoio della leva alle pinze; e le pastiglie, che generano attrito con il disco per rallentare e fermare la bicicletta.
Il Funzionamento dei Freni Idraulici a Disco
Quando agiamo sulla leva del pompante, l'olio contenuto all'interno del circuito, essendo incomprimibile, va in pressione spingendo verso l'esterno i pistoni inseriti nel corpo freno. Sui pistoni sono montate le pastiglie che vengono avvicinate al disco in rotazione, permettendo la frenata. Il sistema lavora per attrito: le pastiglie, avvicinandosi al rotore in movimento, sfregano sulla superficie, sviluppando una potenza che tende a frenare la forza centrifuga del rotore stesso. Ovviamente, a ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria, e il lavoro di un impianto a freno a disco idraulico sviluppa notevoli quantità di calore che devono essere evacuate e che provocano l'usura dei componenti.
Diverse sono le caratteristiche che un impianto frenante per MTB deve soddisfare:
- Elevata forza frenante: La potenza che l'impianto riesce ad applicare sul rotore, espressa in Nm. Più è elevata la velocità, maggiori saranno i giri del rotore. Durante la frenata si creano forze che tendono ad allontanare le pastiglie, e la capacità dell'impianto è quella di vincerle, mantenendole in posizione e rallentando la corsa della bicicletta. Tra un impianto frenante per XC e uno da DH possono esserci differenze significative in termini di coppia frenante.
- Modularità: Il freno non deve lavorare solo in condizioni di "on-off", ma deve essere in grado di applicare la potenza frenante in modo lineare, consentendo di rallentare in uno spazio di sicurezza. Se il freno lavorasse solo a fondo scala, il rischio di ribaltamento sarebbe elevato. Inoltre, durante l'uscita, spesso è necessario toccare appena il freno per rallentare quel giusto che basta per curvare o superare un passaggio tecnico, e l'impianto deve rispondere prontamente a quest'esigenza.
- Lavoro in condizioni gravose: La MTB è sinonimo di polvere, acqua, fango, terriccio, fogliame. L'impianto frenante deve garantire una frenata sicura in qualsiasi condizione del terreno.
- Dissipazione del calore: Lo sfregamento tra pastiglie e disco genera attrito e calore. Questo calore inficia sulla prestazione dei componenti e deve essere evacuato velocemente, poiché il surriscaldamento innesca problematiche serie e fa diminuire progressivamente l'efficacia del sistema. Un freno tenuto pinzato per troppo tempo diminuirà di potenza in proporzione all'aumento di temperatura.
- Resistenza all'usura: Il lavoro dei freni è logorante, per cui all'impianto è richiesta una notevole resistenza alla fatica, poiché consente di mantenere efficiente la frenata nel tempo.
Questi aspetti sono concatenati tra loro ma possono essere migliorati o enfatizzati tramite la scelta di tipologie differenti di pastiglie e rotori.
La Scelta delle Pastiglie: Mescola e Materiali
La pastiglia è composta da due parti: la placca di supporto e il ferodo. La placca costituisce il corpo della pastiglia, viene fissata sul pistone e solitamente presenta dei fori o sistemi per agganciarla al corpo freno. È solitamente realizzata in acciaio, poiché economico, resistente alle sollecitazioni e permette di evacuare il calore. Il ferodo è la pasta frenante vera e propria, una mescola di materiali differenti fissata alla placca. Compito del ferodo è l'andare in battuta contro il rotore, generando l'attrito che consente di frenare. Tra le pastiglie spesso è inserita una molla a forchetta il cui compito è favorire l'allontanamento delle pastiglie dal disco una volta che la pressione dell'olio nel circuito sia diminuita.
Le pastiglie si classificano in tre differenti gruppi, a seconda del tipo di mescola utilizzata per creare il ferodo:
Pastiglie Organiche
Il ferodo è tenero e malleabile, composto da una mescola di resine, gomme naturali e polimeri, tra cui il kevlar che aumenta la resistenza allo sforzo.
Vantaggi:
- Ottima resa a freddo: Offrono una resa molto alta fin dai primi colpi di freno, evitando il problema del fischio dovuto al raffreddamento del sistema.
- Modularità alle basse velocità: Offrono modularità ed elevata efficienza anche a velocità molto basse, dove l'attrito tra rotore e ferodo è minimo.
- Maggiore potenza: Il ferodo malleabile si deforma a contatto con il rotore, permettendo alla pasta frenante di aderire totalmente alla superficie, elevando la potenza generale dell'impianto. La pastiglia "morde" meglio.
- Resistenza all'acqua: L'elevato coefficiente di attrito della mescola permette di raggiungere condizioni di lavoro ottimali anche in ambienti bagnati o fangosi.
Svantaggi:
- Dissipazione del calore: Offrono la peggior evacuazione del calore tra le tre tipologie.
- Vetrificazione: Le resine e i materiali organici patiscono il surriscaldamento. Se mantenute "pinzate" per troppo tempo, la superficie subirà un trattamento termico, la vetrificazione, diventando dura e liscia come il vetro e annullando l'efficacia frenante. Il problema, se non grave, si può risolvere grattando via un minimo spessore dal ferodo con carta abrasiva a grana fine, ma se la vetrificazione è profonda, sarà necessaria la sostituzione.
- Contaminazione: Sono molto sensibili all'azione di oli, lubrificanti e grassi. Essendo porosa, la mescola si impregna di questi fluidi, modificando la consistenza del ferodo. Il risultato è un freno completamente inefficiente e un fastidioso rumore vibrante. Le pastiglie contaminate vanno sostituite, quindi è fondamentale fare attenzione durante la lubrificazione della catena.
Pastiglie Semi-Metalliche
Composte da una mescola in percentuale variabile di materiali ferrosi come acciaio e rame e da un minerale chiamato grafite. Gli acciai donano resistenza meccanica, mentre la grafite è un materiale refrattario che non trasmette calore, evitando il surriscaldamento.
Vantaggi:
- Costo: Il rapporto qualità/prezzo è tra i migliori.
- Ottima resistenza allo stress: Grazie ai materiali acciaiosi, la resistenza al lavoro gravoso è ottimale, infatti vengono usate su impianti molto potenti, di solito pensati per DH.
- Dissipazione del calore: La grafite agisce come un rivestimento refrattario, che non trasmette il calore al resto dell'impianto, permettendone una più veloce evacuazione.
- Modularità: Riducono la potenza totale dell'impianto ma ne addolciscono la risposta, migliorando la linearità di freni molto potenti.
Svantaggi:
- Funzionamento a freddo: Progettate per usi gravosi e alte temperature, a freddo offrono frenate molto blande e sono rumorose.
- Usura: Essendo dotate di un ferodo molto duro, tendono a consumare la superficie del disco più velocemente delle altre tipologie.
Pastiglie Sinterizzate
La mescola è simile a quella delle pastiglie organiche, ma il procedimento di lavorazione avviene attraverso sinterizzazione. I materiali vengono utilizzati in polvere, mescolati tra loro in uno stampo, e riscaldati a temperature molto elevate, facendo sì che le molecole dei differenti materiali si leghino in modo indissolubile, dando vita a un materiale solido.
Vantaggi:
- Durata: Offrono lunga durata grazie a una durezza intermedia.
- Dissipazione del calore: Dissipano bene il calore e sono pensate per lavorare ad alte temperature, adatte anche a discipline più estreme.
- Usura (del disco): Grazie alla morbidezza intermedia e all'ottima evacuazione del calore, consumano più lentamente la superficie del rotore.
- Miglior resistenza alla contaminazione: Sopportano meglio il calore e non vetrificano. In caso di contaminazione, si comportano come quelle organiche, annullando la frenata ed emettendo un suono simile a un maiale sgozzato. Tuttavia, possono essere scaldate su un fornello per evaporare i fluidi e ripristinare l'efficienza.
Svantaggi:
- Funzionamento a freddo: Devono scaldarsi parecchio prima di diventare efficienti al 100%, il che può essere un problema per chi inizia subito a girare sui sentieri, trovando le prime frenate inefficaci e rumorose.
Altre Tipologie di Pastiglie
Esistono anche pastiglie freno specifiche per E-Bike e quelle con mescola ceramica. Le pastiglie freno per E-Bike sono progettate per gestire il maggiore peso e la potenza superiore delle biciclette elettriche, resistendo alle alte temperature e mantenendo prestazioni costanti anche durante frenate prolungate. La mescola ceramica, priva di metalli, riduce il rumore e migliora la dissipazione del calore, offrendo una frenata progressiva e duratura.
Le pastiglie freno sinterizzate offrono la massima resistenza al calore e prestazioni costanti anche nelle condizioni più difficili. Realizzate con una miscela di polveri metalliche compattate ad alta temperatura, sopportano surriscaldamenti, fango e pioggia senza perdita di potenza. Sono perfette per chi affronta discese lunghe, terreni impegnativi e utilizzo intensivo su E-Bike.
Compatibilità Dischi
Le pastiglie sinterizzate sono da utilizzare esclusivamente con dischi in acciaio inossidabile temperato.
La Scelta dei Dischi Freno
Oltre alle pastiglie, i dischi freno rappresentano un componente critico per la sicurezza, le prestazioni e il divertimento.
- Dischi entry-level: Generalmente stampati da una lastra unica, sono adatti a un utilizzo moderato ma mostrano limiti sotto carichi elevati: surriscaldamento rapido, deformazioni, fading e risposta non costante.
- Disco flottante: Consente alla pista frenante di dilatare termicamente in modo indipendente rispetto alla campana, mantenendo il disco perfettamente centrato e prevenendo l'effetto "warp" (deformazione a caldo). I migliori dischi adottano piste frenanti con intagli e forature pensate per pulire la pastiglia e ottimizzare il flusso d'aria per massimizzare la dissipazione del calore.
- Spessore: I dischi più performanti arrivano fino a 2.3 mm, contro gli 1.8 mm standard.
Le variabili nella scelta del diametro del disco sono tante: disciplina, peso bici, peso biker, tipologia dei dischi e tipi di discese. Per E-Bike o DH all'anteriore si consigliano diametri da 220 oppure 203 mm, mentre al posteriore da 203 mm. Spendere qualcosa in più per un disco flottante di qualità è una scelta tecnica sensata per chi chiede molto ai propri freni.
Controllo usura dischi freno e loro sostituzione
Installazione e Manutenzione
L'installazione delle pastiglie è semplice: servono solo gli attrezzi giusti e un po' di attenzione. Prima di montare nuove pastiglie, è fondamentale pulire bene disco e pinza con un detergente specifico per freni.
Rodaggio delle Pastiglie Nuove
Il rodaggio è essenziale per ottenere una frenata potente e silenziosa. Effettua una decina di frenate graduali, aumentando progressivamente la forza ma senza bloccare la ruota. Fallo in piano, non in discesa, lasciando raffreddare leggermente l'impianto tra una frenata e l'altra. Così le pastiglie si adattano al disco e lavorano in modo uniforme.
Durata e Sostituzione
Quanto durano le pastiglie dei freni per MTB? La durata dipende dal tipo di pastiglie, dal terreno e dalle condizioni climatiche. In media, le pastiglie organiche durano 500-1000 km, mentre le metalliche possono superare i 1000 km, ma tutto dipende dal tuo stile di guida.
Quando dovresti sostituire le pastiglie freno? Se senti che la frenata non è più potente come un tempo o se c'è un rumore anomalo durante la frenata, è il momento di sostituirle.
Compatibilità e Consigli
Posso usare pastiglie di marche diverse? Sì, ma assicurati che siano compatibili con la tua pinza freno.
Come posso sapere quale tipo di pastiglie monta la mia bici? Controlla il modello della pinza del freno o chiedi consiglio al tuo rivenditore di fiducia.
Quali pastiglie sono migliori per discese tecniche? Le pastiglie sinterizzate sono ideali per discese lunghe, grazie alla loro resistenza al calore.
Posso cambiare le pastiglie da solo? Sì, se hai gli strumenti giusti e segui le istruzioni del produttore.
Focus: Tecnologia Ice-Tech di Shimano
La casa giapponese Shimano ha introdotto la tecnologia "Ice-Tech" per il controllo e la riduzione della temperatura nei freni idraulici. Le pastiglie hanno una placca di supporto in lega metallica con un ottimo scambio termico, rinforzata da una lamina d'acciaio e dotata di un sistema di ventilazione ad alette per favorire l'evacuazione del calore. Il rotore ha una struttura a sandwich con un'anima in lega per la dissipazione del calore e lamine esterne in acciaio per rigidità e durata. Questo sistema riduce la temperatura di lavoro dell'impianto frenante, migliorando comfort, prestazione e durata. Le specifiche tecniche Shimano indicano che questa tecnologia può ridurre la temperatura di lavoro dei freni fino a 200°C, rendendola una buona soluzione per le discipline dove l'uso dei freni è più gravoso e continuo.
Quali Pastiglie per Quale Disciplina?
La scelta della pastiglia ideale dipende fortemente dalla disciplina praticata:
- Escursionismo: Per via delle basse velocità e delle temperature di lavoro ridotte, una pastiglia organica è la più indicata.
- XC-XC Marathon: Nelle gare di XC, dove si parte "a manetta" e non si smette di spingere, serve un impianto immediatamente pronto a rispondere. Le pastiglie organiche possono essere una buona scelta, così come le sinterizzate per un buon rapporto efficienza/svantaggi.
- All-mountain - Enduro: Gli impianti frenanti di queste discipline possono essere molto potenti. Le organiche sono sconsigliate poiché vetrificherebbero. La soluzione sono le pastiglie sinterizzate, che offrono un'elevata resistenza al calore ma rendono modulare e più lineare il lavoro di freni potenti.
- DH e Freeride: Le velocità di discesa sono molto spinte, così come gli impianti che raggiungono le coppie frenanti più alte. Per questo, una pastiglia semi-metallica è la soluzione, per via della sua elevata dissipazione del calore, la resistenza allo stress e la possibilità di migliorare la linearità di questi impianti, che hanno la tendenza a lavorare in "on-off".
Alcuni Kit Freni Idraulici MTB Consigliati
Il mercato offre un'ampia gamma di modelli di freni idraulici MTB. Tra le opzioni più apprezzate troviamo il modello Shimano DEORE XT BR-M8100, noto per la sua semplicità di regolazione, resistenza all'usura, potenza frenante e modulabilità. Una valida alternativa è il Set di freni idraulici HP4000, che offre un buon rapporto qualità/prezzo con pinze a doppio pistone e olio minerale già inserito. Per chi cerca un prodotto più economico ma efficiente, i freni idraulici MTB NYK Zoom-HB-876, in alluminio e con un driver a quattro pistoni, rappresentano una buona opzione.
La manutenzione riveste un'importanza notevole per garantire prestazioni costanti nel tempo e la sicurezza del ciclista.