Lavorazioni speciali del tubo per auto della formula sae

24 Ottobre 2017

Questo articolo descrive le criticità della lavorazione dei tubi e dei profili metallici che compongono il telaio e per gli scarichi di scappamento delle autovetture realizzate per le corse automobilistiche. Come è noto, queste vetture sono un vero e proprio concentrato di tecnologia. Per questo motivo queste lavorazioni speciali richiedono precisione assoluta.

 

Il telaio dell’auto da corsa dovrà essere innanzitutto leggero, il veicolo deve essere veloce. Ma deve essere anche molto resistente, poiché la vettura, durante la gara, dovrà resistere a grandi sollecitazioni. Inoltre dovrà garantire una buona maneggevolezza al pilota.

 

La vittoria in una corsa d’auto può essere questione di pochi di millisecondi. Spesso, se non sempre, i fattori determinanti l’esito della gara sono due:

  • Bravura del pilota
  • Performance della sua autovettura

La lavorazione dei tubi che compongono la vettura, che rientra, ovviamente, nel secondo gruppo, è ciò di cui ci occupiamo specificamente in questo articolo.

 

Quando parliamo di lavorazione di tubi metallici, dobbiamo porci, in primo luogo, il problema della scelta della lega metallica. La scelta di una lega di acciaio, alluminio o titanio dipende essenzialmente da due aspetti:

  • Le lavorazioni che vengono svolte sul tubo (ne determinano la funzione)
  • Le sollecitazioni cui il tubo metallico è sottoposto nell’esercizio di tale specifica funzione. Il mantenimento dell’integrità della lega è quindi anch’esso un elemento di primaria importanza.

Le lavorazioni principali di cui ci siamo occupati sono la curvatura, il taglio e L’assemblaggio dei tubi del telaio e degli scarichi. L’assoluta precisione dell’angolo di curvatura e delle lavorazioni svolte con laser tube sono requisiti essenziali per un corretto assemblaggio della vettura e influiscono direttamente sulle prestazioni dell’auto in gara.

 

Negli ultimi due anni, Tecnocurve ha realizzato lavorazioni speciali di tubi curvati in acciaio, titanio e alluminio per la realizzazione dei telaio, degli scarichi e di altri componenti dell’auto da corsa del RACE UP TEAM nella formula SAE.

Nascita di un telaio: Curvatura e Taglio Laser di 21 tubi d’acciaio

Il telaio realizzato per la vettura RACE UP è composto, complessivamente, da 21 tubolari di acciaio speciale. Questa particolare lega di acciaio dei tubi e l’assenza di saldature al loro interno, conferiscono una maggiore resistenza e flessibilità al telaio, in grado di assorbire nel migliore dei modi le numerose sollecitazioni cui è sottoposto in gara.

 

Questi tubi sono stati tagliati, curvati con matrice per tubo Ø25×1,5 raggio medio 90 mm su macchinario CNC e successivamente assemblati.

 

Per ottenere la massima precisione e velocizzare il processo produttivo abbiamo utilizzato la tecnica della preforatura con laser tube prima della curvatura del tubo.

Saldatura dei tubi del telaio

La qualità della saldatura è essenziale per la buona riuscita del telaio e abbiamo pertanto realizzato delle particolari intestature con taglio laser . Questo allo scopo di permettere un accoppiamento veloce e funzionale del telaio. Per fare questo, su alcuni tubi, sono state eseguite delle sgolature al fine di migliorare la saldatura del telaio. Questo processo di produzione ci ha permesso di assemblare il telaio in tempi “da gara”. Aspetto non secondario, dato che ci ha permesso di consegnare la vettura in anticipo. E i piloti hanno avuto più tempo per le prove in pista con la nuova auto.

Tubi di scarico in titanio per migliorare la resistenza alle vibrazioni

Nelle corse automobilistiche ad alta velocità i veicoli sono sottoposti a vibrazioni molto superiori rispetto alle normali autovetture. Per questo motivo abbiamo realizzato i tubi di scarico in titanio, una lega molto resistente in grado di assorbire le sollecitazioni cui la macchina è sottoposta durante la gara. Il titanio, inoltre, ha un’ottima dispersione del calore: ciò permette di ridurre al minimo il surriscaldamento del tubolare durante la gara.

Curvatura dei tubi in titanio

In raggio di curvatura richiesto per i quattro tubi di scappamento era molto stretto (raggio medio 65 mm) rispetto alla sezione del tubo da curvare (Ø35×1). La curvatura è stata eseguita su una macchina curvatubi che permette di lavorare tubi da 20 a 40 mm di diametro.

 

Grazie ad un software 3D abbiamo progettato e realizzato nel nostro laboratorio una serie di attrezzature speciali per la curvatura degli scarichi.

 

Anche la qualità di questa lavorazione è fondamentale per la buona riuscita della vettura: l’erogazione dello scarico è un elemento essenziale che influisce direttamente sulle prestazioni finali in gara.

Collettori e raccordi in alluminio

L’alluminio viene invece utilizzato per tutti quei particolari come collettori e raccordi. Tali componenti permettono il collegamento tra i vari “organi” di una vettura consentendo il passaggio di aria, carburante o gas di scarico.

 

Su questi tubi curvati abbiamo realizzato delle rastremature (o marcature). Questa lavorazione, che può essere eseguita sia al laser che meccanicamente, permette di incidere sui tubi curvati una serie di caratteri scelti dal cliente (solitamente possono indicare modello, fornitore, data produzione) che serve a renderli identificabili. Ciò è particolarmente utile in caso di anomalie.

Formula sae e race up team

Il Race Up Team é un gruppo formato da una cinquantina di studenti che ogni anno ha il compito di progettare e realizzare una vettura da corsa per la Formula SAE, la formula uno degli studenti nata negli USA e ormai diffusasi in tutto il mondo.

 

Dal 2016 Tecnocurve è sponsor ufficiale del Race Up Team dell’Università di Padova. Forniamo loro i tubi curvati in acciaio e titanio per il telaio e per il tubo di scappamento della vettura.

Una sfida anche organizzativa

Dato che il RACE UP è progetto interamente autofinanziato, gli studenti devono occuparsi anche di trovare gli sponsor e i fornitori. Tra gli ambasciatori della SAE ci sono anche importanti personaggi della formula uno, come Bob Bell, Chief technical officer di Renault formula one.

Scopri di più sulla sae, la formula uno degli studenti

L’esperienza che abbiamo maturato da questa collaborazione ci è stata molto utile per comprendere ancora più a fondo il settore dell’automotive, in un settore molto particolare come quello delle auto da corsa. Siamo inoltre molto felici di collaborare con ragazzi così motivati. Sacrificano il loro tempo libero per dedicarsi interamente ad un progetto che non porterà loro alcun beneficio accademico, ma che li aiuterà ad affrontare nel migliore dei modi il mondo del lavoro.

 

Il 2018 è ormai alle porte e Tecnocurve ha rinnovato il suo accordo di collaborazione con il Race Up Team. L’obiettivo è ovviamente quello di migliorare le performance del team padovano migliorando allo stesso tempo l’esperienza e le capacità di lavorazione interna per i tubi curvati.

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Specialisti della curvatura da più di 30 anni

Dal 1991, siamo specializzati nella deformazione a freddo di tubi, tubolari e profili speciali metallici.

Il servizio offerto al cliente e un ampio parco macchine moderno e tecnologico, fanno di Tecnocurve un partner ideale per eseguire la curvatura e la calandratura su tubi in acciaio, acciaio inox e alluminio.

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