Τα πλεονεκτήματα της 3D εκτύπωσης κοιτά η Ferrari

Η Ferrari κοιτάζει προς την τεχνολογία εκτύπωσης 3D, σε μια προσπάθεια να εισαγάγει ένα καινοτόμο σχεδιασμό του εμβόλου που θα μπορούσε να είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για τον κινητήρα του 2017.

Ενώ η Ferrari έχει διατηρήσει, υπό τις διαταγές του προέδρου Sergio Marchionne, έναν αυστηρό κώδικα σιωπής για τις ελπίδες της για την φετινή χρονιά, οι εργασίες προχωρούν σκληρά στο Maranello για την εξασφάλιση του πολυπόθητου βήματος προς τα εμπρός.

Έχοντας ασκήσει πίεση στον εαυτό της κατά την έναρξη του 2016, με τολμηρές δηλώσεις για τη νίκη στον πρώτο αγώνα της σεζόν, φέτος οι προσπάθειες της Ferrari βρίσκονται κάτω από ένα πέπλο μυστικότητας.

Η ανάπτυξη του project 668 είναι σε προχωρημένο στάδιο, και είναι εντός του χρονοδιαγράμματος για το δημόσιο ντεμπούτο του στο Fiorano σε μια μέρα γυρισμάτων στις 24 Φεβρουαρίου – με το αυτοκίνητο να πρόκειται να παρουσιαστεί στο διαδίκτυο, όπως έχει συμβεί τα τελευταία χρόνια.

Είναι πιθανό ότι η μονάδα ισχύος, που θα τοποθετηθεί στο αυτοκίνητο για τη φάση των δοκιμών θα είναι μόνο ένα πρώτο βήμα όμως, γιατί στις εγκαταστάσεις για τον κινητήρα, ο επικεφαλής σχεδιαστής Sassi Lorenzo και ο Enrico Gualteri, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τη συναρμολόγηση, ελπίζουν να οριστικοποιήσουν τολμηρές αλλαγές που θα μπορούσαν να παραδώσουν ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός στην απόδοση.

Ο τεχνικός διευθυντής Mattia Binotto, ο οποίος πήρε μεταγραφή από το τμήμα του κινητήρα, αναμένει μια σημαντική εξέλιξη στον κινητήρα, χάρη σε ένα τελικό σχέδιο που μπορεί να έχει πολύ λίγα κοινά με την έκδοση του 2016.

Το θέμα έχει να κάνει με την καύση, με το θάλαμο να έχει μια σημαντική αύξηση της πίεσης χάρη στα τελευταία σχέδια του Συστήματος Ανάφλεξης Turbulent Jet που έχει χρησιμοποιηθεί τα τελευταία χρόνια.

Πιθανολογήται ότι υπάρχει ένα νέο σχέδιο του μικρο-μπεκ από τη Magneti Marelli – το οποίο βοηθά στο να διασφαλιστεί η τέλεια φλόγα για το θάλαμο ανάφλεξης για να αυξηθεί η απόδοση, αλλά και ελαχιστοποιεί τη χρήση καυσίμων για τη μείωση της κατανάλωσης.

Οι αλλαγές θα θέσουν τον κινητήρα υπό τεράστιες δυνάμεις – με 400 bar πίεση να είναι δυνατόν – και μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας που μπορεί να αποτελέσει απειλή για την αξιοπιστία του.

Για να επιτύχει τους στόχους της, η Ferrari πρέπει να αλλάξει πλήρως την προσέγγιση της στο σχεδιασμό του κινητήρα, και αποφάσισε να επικεντρωθεί στην καινοτομία. Οι δοκιμές βρίσκονται σε εξέλιξη σχετικά με τον σχεδιασμό ενός νέου εμβόλου που θα κατασκευάζεται από ένα νέο κράμα χάλυβα.

Παρά το γεγονός ότι οι κατασκευαστές περιορίζονται από τη FIA από την άποψη των υλικών που μπορούν να χρησιμοποιήσουν, η Ferrari θέλει να αφήσει το αλουμίνιο που χρησιμοποιείται συνήθως.

Ο λόγος είναι ότι θέλει να βρει κάτι που είναι πιο ανθεκτικό στις υψηλότερες πιέσεις (και θερμικές διαστολές), έτσι ώστε να μην θέτει σε κίνδυνο την αξιοπιστία.

Τα κράματα αλουμινίου είναι ελαφρύτερα από τα ατσάλινα, αλλά έχουν μικρότερη ικανότητα να αντιστέκοναι στην παραμόρφωση και να μην σπάνε σε ακραίες θερμοκρασίες. Το επιπλέον βάρος στα κινούμενα μέρη, όπως στα έμβολα είναι ένα μεγάλο θέμα, έτσι ώστε η εστίαση είναι στην εξεύρεση μιας λύσης που αποδίδει καλύτερα και έχει μεγαλύτερη αξιοπιστία.

Για να βοηθήσουν στην προσπάθεια της εύρεσης του σωστού κράματος, οι μηχανικοί στο Maranello αξιολογούν τις τελευταίες τεχνολογίες 3D εκτύπωσης.

Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική επιτρέπεται στους μηχανικούς να δημιουργήσουν λεπτές στρώσεις του υλικού, μία κάθε φορά, έτσι ώστε να είναι δυνατή η δημιουργία πολύπλοκων σχημάτων που δεν ήταν δυνατή πριν με τη χρήση παραδοσιακών μεθόδων χύτευσης και κατεργασίας.

Ο βαθμός της ελευθερίας που προέρχεται από την 3D εκτύπωση, σε συνδυασμό με την ταχύτητα παραγωγής, έχει ανοίξει ένα νέο σύνορο στην ανάπτυξη σχεδιασμού για κάτι που κάποτε περιορίζοταν σε πρωτοτύπα πλαστικά μέρη για τα μοντέλα αεροδυναμικής σήραγγας.

Η χρήση υλικών, όπως κράματα χάλυβα – που σε κανονικές διαδικασίες χύτευσης θα είναι ακατάλληλα για την παραγωγή ενός εμβόλου για την F1 – μπορεί πλέον να αξιολογηθεί, επειδή δεν χρειάζεται πλέον να κατασκευάζεις πλήρης επιφάνειες. Επιμέρους σχέδια-κηρήθρας είναι δυνατόν.

Τέτοιες έννοιες-κηρήθρας φέρουν το πλεονέκτημα της αντοχής χωρίς το μειονέκτημα του βάρους.

Ενώ η Ferrari είναι απίθανο να είναι η μόνη ομάδα που διερευνεί αυτή την τεχνολογία, ο Binotto ελπίζει να φέρει τις βελτιώσεις των επιδόσεων στην πίστα το συντομότερο δυνατό – και θα μπορούσε να είναι ήδη από την αρχή της σεζόν.