di Caterina Vasaturo

Un modellino fatto in casa per sperimentare nuove soluzioni in Formula 1. Il mondo del motorsport attinge al rivoluzionario universo della stampa 3D, tra le principali innovazioni tecnologiche del terzo millennio. La Cass Business School, la Warwick Business School e la Cambridge University - in collaborazione con l’Università di Bologna e l’Associazione Industria Motorsport - hanno intrapreso un progetto di ricerca volto a esplorare l’impatto del printing tridimensionale sulla riproduzione di prototipi computerizzati. La destinazione principale è quella delle corse automobilistiche e motociclistiche britanniche e italiane, accanto alle protagoniste della Formula 1. L’obiettivo primario è accelerare le modifiche di progettazione dei veicoli, riducendone il peso e aumentandone le prestazioni. Il tutto è facilitato dalla possibilità di testare rapidamente i nuovi disegni, passando in pochi giorni da una semplice idea alla realizzazione della stessa.

Ogni modello è dapprima generato digitalmente con specifici software, poi scansionato con apposite apparecchiature laser. Attraverso la sovrapposizione ordinata di strati di polimeri condensati è, così, possibile costruire staffe strutturali, che collegano la linea idraulica all’auto da corsa, utilizzando il nylon rinforzato in fibra di carbonio. Il tutto è realizzato in sole quattro ore, un risparmio davvero notevole, se relazionato al processo di fabbricazione tradizionale, stimato intorno alle due settimane. Ma i vantaggi sono anche altri. Ad esempio, approfittando della capacità di stampare in materiali flessibili, si può plasmare un sistema di cablaggio duttile ed elastico, in grado di tenere insieme cavi, connettori e tutti i collegamenti e gli impianti fisici di comunicazione del mezzo.

E non finisce qui. Per controllare in modo efficace le temperature dei componenti del freno e per trovare qualcosa che sia più resistente alle sollecitazioni elevate e all’espansione termica, in modo da non compromettere l’affidabilità, ecco i compatti tubi di raffreddamento, ricoperti di materiale solubile ST-130 e successivamente rinforzati in fibra di carbonio. Il risultato finale è una struttura tubolare con finiture superficiali molto lisce, che garantiscono il flusso d’aria richiesto ai freni, mantenendo, al contempo, la massima aerodinamica dell’auto. Con l'Additive Manufacturing gli ingegneri possono costruire strati sottili, uno alla volta, creare forme dalle geometrie complesse e leghe più leggere rispetto all’acciaio. Il grado di libertà che proviene dalla stampa 3D, sommato alla sveltezza della produzione, apre una nuova frontiera allo sviluppo di un design una volta limitato alle parti in plastica dei veicoli.

Inoltre, i motoristi hanno anche la chance di sperimentare nuovi pistoni in lega d’acciaio grazie alla struttura a nido d’ape, più leggera rispetto al pezzo pieno stampato tradizionalmente: si ottengono, infatti, parti con un peso paragonabile alle soluzioni tradizionali in alluminio, ma dotate di una resistenza alla deformazione decisamente superiore. Una tattica vincente, ideale soprattutto nelle condizioni di pressione estrema. Volendo sintetizzare, la parola che accomuna il 3D printing e il motorsport è velocità. Una rapidità che si verifica tanto nello sviluppo quanto nella gestione delle modifiche del progetto, e che consente di ottimizzare i processi progettuali e produttivi, risparmiando risorse e ottenendo benefici fondamentali, a livello competitivo, nella riuscita dell’intera stagione sportiva.