INNOVAZIONE PER LA TRASMISSIONE IN F1
CRP e Minardi riprogettano il cambio per prestazioni e affidabilità
Nel 2003, Minardi e CRP Technology hanno avviato un progetto per rivoluzionare l’efficienza del cambio in F1. L’obiettivo: sviluppare un scatola cambio per lubrificazione a secco, più leggera e rigida, con un sistema di lubrificazione ottimizzato e minor assorbimento di potenza.
Grazie all’integrazione tra prototipazione rapida, test dinamici e Rapid Casting in titanio, la nuova scatola cambio ha rappresentato un salto evolutivo nel design dei cambi da corsa.
IL CUORE TECNICO DEL PROGETTO
Fase 1. Test visivo con prototipo SLA
Si parte con una scatola cambio trasparente realizzata in stereolitografia, montata su banco prova con pompa volumetrica esterna e olio idraulico rosso per visibilità. Utilizzando olio idraulico rosso (per una migliore visibilità) e una resina trasparente, il cambio è stato testato su un banco a rulli a un regime di giri limitato.
Una pompa volumetrica esterna ha sostituito quella interna tradizionale, permettendo il funzionamento a carter secco
Risultati:
- Flusso eccessivo verso i cuscinetti dell’albero terziario
- Scarso ritorno gravitazionale dell’olio dal differenziale
- Necessità di ridurre volumi interni e flussi inutili
Fase 2. Prototipo SLS in Windform GF
Per avvicinarsi alle velocità di esercizio reali, CRP ha realizzato un secondo prototipo in materiale Windform GF utilizzando la tecnologia di stampa 3D Sinterizzazione Laser Selettiva (SLS). Questo ha permesso di effettuare test fino a 6.000 giri/min, replicando le condizioni di gara e convalidando il design rivisto.
Modifiche implementate:
- Riduzione foro di passaggio olio da 2 mm a 1 mm → pressione aumentata
- Verifica distribuzione interna dell’olio con diversi litraggi (1–2,5 L)
- Conferma che 1 litro è volume minimo circolante, ma insufficiente per lubrificazione totale
- Turbulenza dell’olio e zone umide non necessarie identificate a causa della forma interna
Conclusione: ottimizzare i volumi interni migliora la circolazione, riduce peso, calore e potenza dissipata.
Fase 3. Realizzazione finale in titanio con Rapid Casting
La scatola cambio definitiva è prodotta in Ti-6Al4V tramite Rapid Casting con pattern CastForm® sinterizzati al laser. Questa tecnica ha consentito libertà di forma durante la progettazione e integrità meccanica durante l’utilizzo
Vantaggi:
- Supporti sospensioni integrati nella scatola cambio, senza elementi esterni
- Riduzione peso del 20–25% rispetto a cambi in magnesio
- Raddoppio della rigidezza torsionale
- Riduzione dell’usura degli ingranaggi, minore attrito, olio a temperatura e viscosità ottimizzate
- Finitura superficiale di alto livello e tolleranze ristrette equivalenti a quelle dei componenti completamente lavorati
Questo ha rappresentato un importante passo avanti nell’architettura del cambio, combinando risparmio di peso, efficienza dei fluidi e integrazione strutturale – il tutto ottenuto grazie alla maestria di CRP nella Prototipazione Rapida e nella Fusione.
Cosa insegna questo progetto
Meno olio
Meno peso, meno attrito, meno dispersione
Ottimizzazione dei volumi
Lubrificazione più efficiente
SLS e Rapid Casting
Test realistici e geometrie libere
Titanio colato
Struttura rigida, durevole e precisa
CRP ha guidato l’intero processo, dal test funzionale alla fusione finale, dimostrando che l’integrazione tecnologica è la chiave per innovare componenti critici.