Come si costruiscono i telai di Formula 1? [Prima parte]

Un viaggio alla scoperta del lungo e meticoloso processo di lavorazione del carbonio e di realizzazione dei telai di Formula 1.

La Renault si appresta al GP del Canada
Foto: renaultsport.com

Le Formula 1 moderne e più in generale le monoposto da competizione sono costituite da migliaia di singoli componenti. Tali componenti vengono progettati e realizzati in parallelo, così da poter poi essere assemblati insieme per dar vita alla vettura.

Il punto di partenza tuttavia è la realizzazione della scocca, ossia del telaio, su cui andranno a installarsi tutte le altre parti.
Nel passato le auto da corsa utilizzavano telai tubolari, che come suggerisce il nome sono costituiti da tubi in acciaio saldati tra di loro e coperti da lamiere opportunamente sagomate.
Le moderne Formula 1 tuttavia possiedono una monoscocca, ossia un telaio realizzato come un pezzo unico grazie alla fibra di carbonio e altri materiali compositi.

Credits: Experis Academy

La fibra di carbonio

Quello che per semplicità viene chiamato carbonio è il materiale principe nella realizzazione di telai, appendici aerodinamiche e sospensioni da competizione, grazie all’eccezionale compromesso tra leggerezza e proprietà meccaniche.
Nel dettaglio si tratta di un materiale composito, costituito dalla combinazione di materiali diversi. Tra questi troviamo il carbonio sotto forma di lunghe e resistenti fibre intrecciate tra di loro e immerse in una resina.
Le tipologie di fibre e resine sono molteplici e con altrettante proprietà. I progettisti hanno il compito di scegliere il materiale più appropriato a seconda del lavoro da svolgere. Persino in uno stesso telaio si possono contare diversi tipi di carbonio.

Telai Formula 1
Una pelle di fibra di carbonio [Foto: Shower Talk]
All’inizio della produzione della monoscocca, la fibra di carbonio si presenta sotto forma di fogli avvolti in grossi rotoli. Da qui si procede al taglio delle pelli di carbonio, prestando attenzione a sfruttare al massimo la materia prima disponibile, minimizzando gli sprechi.
Si stendono quindi le pelli sugli stampi, che aderiscono tra di loro grazie alla presenza della resina. I laminatori devono disporre il materiale seguendo con cura le indicazioni dei progettisti raccolte in un documento, il ‘ply-book’.

Una volta terminato di stendere le pelli, i laminatori sigillano il pezzo in un sacco sottovuoto e lo infornano in autoclave, un forno che consente di regolare la pressione interna. In questo modo, il vuoto all’interno del sacco e la pressione dell’autoclave fanno aderire perfettamente le pelli di carbonio, che indurendosi durante la cottura diventano un pezzo unico.
Una volta fuori dall’autoclave, si procede col togliere il pezzo dal sacco, rifilarlo e controllarlo.

Autoclave
L’autoclave della Mclaren [Foto: Mclaren Racing]

Un lungo processo in una corsa contro il tempo

Nel caso di un pezzo grande e complicato quale la monoscocca, la realizzazione avviene per fasi successive. Dopo una prima cottura in autoclave, si pongono altre pelli su quelle già presenti e indurite. Spesso inoltre si sceglie di realizzare la scocca in più parti e successivamente vengono unite tramite la laminazione di altro carbonio.
All’interno della monoscocca inoltre, tra alcune pelli viene posizionato l’honeycomb, una struttura reticolare a nido d’ape in alluminio o nomex  che migliora il rapporto peso/resistenza della monoscocca. telai Formula 1

L’intero processo di produzione di una monoscocca di Formula 1 richiede circa 5 settimane senza intoppi.
Intanto, tutta la fabbrica deve lavorare assiduamente per realizzare gli altri componenti. In questo modo una volta pronta la monoscocca si può procedere con l’assemblaggio, dando finalmente vita alla nuova arma del team per il mondiale di Formula 1.

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Carlo Platella

Nato e cresciuto a Torino, studio ingegneria dell'Autoveicolo nel Politecnico della mia città. Ho una grande passione per il motorsport in tutte le sue forme che mi piace trasmettere negli articoli. Ho lavorato nella Squadra Corse della mia università con la speranza un giorno di entrare in Formula 1.