Le proprietà necessarie sono le seguenti: leggerezza (essendo una massa non-sospesa), rigidezza (una deformazione comprometterebbe la cinetica della sospensione e della frenata) ed affidabilità, essendo uno dei componenti di sicurezza.
I portamozzi tradizionalmente erano realizzati attraverso un lungo e complicato ciclo di formatura e taglio di lamiere di acciaio, saldatura, trattamento termico, lavorazione meccanica e verniciatura finale per protezione contro la corrosione. Questo processo, oltre ad essere particolarmente laborioso, non consentiva la realizzazione di geometrie complesse rivolte all’ottimizzazione delle prestazioni meccaniche, a discapito del peso del particolare finale. Inoltre essendo un particolare saldato, presentava una anisotropia strutturale che ne pregiudicava la durata e quindi l’affidabilità nel tempo.
Nel 1998 CRP ha cominciato la sua collaborazione con il Team Minardi F1, allo scopo di ottimizzare la progettazione e lo sviluppo del processo di fabbricazione dei portamozzi anteriori e posteriori, partendo dallo studio del processo di Rapid Casting del titanio.
Il Rapid Casting è basato sulla combinazione della tecnologia della prototipazione rapida, per fabbricare il modello a perdere, e la tecnologia di “Investment Casting” (lost wax casting) con le leghe di Titanio.
Il campione di RP viene creato con la tecnologia del Selective Laser Sintering (SLS), dando perciò completa liberà di concezione funzionale del prodotto (al contrario di ciò che accadeva per il CNC).
Il materiale usato è il CastForm®: nato dalla collaborazione tra DTM Corp. e CRP nel 1996, è stato messo a punto proprio per la creazione di modelli a perdere anche per materiali altamente reattivi come il titanio. La creazione di ceneri durante l’evacuazione del modello dalla forma ceramica è stata ridotta: le ceneri, infatti, a contatto col titanio, darebbero luogo a reazioni chimiche che danneggerebbero il getto finito, e vanno quindi eliminate completamente prima di versare il metallo fuso nella forma ceramica.
E’ quindi possibile creare il prodotto lungo le sue direttrici di sollecitazione meccanica, ed ottenere una riproduzione perfetta di tutti i dettagli del modello RP, con tolleranze e superficie simile a quelle dei pezzi lavorati completamente dal pieno, dovendo pensare soltanto a ciò di cui si ha bisogno, curandosi quindi minimamente di come doverlo fare.
La prassi operativa del Rapid Casting si compone di alcuni step:
- il modello in CastForm® viene realizzato in RP ;
- il modello è sottoposto ad infiltrazioni con cera (immersione e capillarità) per renderlo meno fragile e per aumentare la sua evacuabilità;
- il modello è rivestito da successivi bagni di ceramica;
- immersioni in bagni di leganti, aspersioni con materiale refrattario, e successiva essiccazione;
- evacuazione del modello a perdere;
- deceramento con “flash firing” o in autoclave e cottura del guscio ceramico;
- fusione della lega con induttore o ad arco voltaico;
- colata, raffreddamento, riduzione del guscio, pallinatura, taglio primario dell’alimentazione, trattamenti termici.
La struttura del casting è formata da un aggregato di grani o cristalliti poliedrici che produce isotropia per compensazione, mentre in un metallo solido sono anisotropi: è chiaro che l’isotropia ha grandi vantaggi, per esempio, i calcoli FEM risultano essere molto vicini alla realtà grazie all’isotropia del pezzo.
Questa tecnologia è stata subito molto apprezzata dai clienti, proprio in virtù dei vantaggi significativi che ha introdotto: il Rapid Casting fornisce, infatti, durata e affidabilità (una fusione è naturalmente isotropica per compensazione), meno limitazioni nel disegno e possibilità di alleggerire il pezzo, con tasche, o renderlo più rigido, aggiungendo nervature, durante la stagione agonistica.
CRP ha iniziato in seguito, in stretta collaborazione con i suoi Clienti, a studiare una nuova tipologia di portamozzi, ottenuti con la stessa tecnologia utilizzata in F1, caratterizzata cioè da una microfusione in lega di acciaio 17-4PH, il cui modello a perdere è ottenuto mediante RP – SLS. Il prodotto viene finito a CNC, e consegnato completo di trattamenti e certificati di collaudo (materiale, RX, FPI, HT, ecc…), nel rispetto della normativa di qualità ISO9001:2000.
Il punto vincente di questa nuova tecnologia è la possibilità di consegnare un particolare “chiavi in mano” e cioè pronto per la gara, dove CRP è coinvolta e collabora con il cliente, sin dall’inizio, fornendo un forte apporto in termini di engineering e co-design. Il tutto è rivolto all’ottimizzazione del disegno 3D, in modo da poter sfruttare al meglio tutte le potenzialità e i vantaggi che derivano dall’utilizzo del “metodo CRP”.Dal un punto di vista tecnico, i portamozzi CRP, presentano prestazioni meccaniche superiori e una migliorata affidabilità, il tutto accompagnato da un sensibile risparmio in termini di peso che, per le masse non sospese di un autoveicolo, è una caratteristica di fondamentale importanza.
Dal 2002 ad ora, CRP ha collaborato nelle seguenti formule: ALMS, WRC, MotoGP e Rally Raid.
Proprio nel WRC e nel Rally Raid CRP è intervenuta pesantemente sin dalla fase di progetto iniziale collaborando nell’ottimizzazione del disegno del pezzo con lo staff tecnico della casa costruttrice ed ha visto premiati i suoi sforzi: nel 2002 Peugeot e MARCUS GRONHOLM hanno vinto il Campionato Mondiale Rally mentre nel 2005 e nel 2006 il Team Mitsubishi ha bissato il successo nella Parigi-Dakar.
