Così Pirelli studia e sviluppa pneumatici all’avanguardia

27 gennaio 2013 11:38 Scritto da: Giacomo Rauli

Abbiamo visitato la fabbrica prototipale e il centro Ricerca e Sviluppo di Pirelli a Milano. Ecco come nasce uno pneumatico di qualità.

pirelli-prototipaliPoco prima della presentazione della stagione Motorsport 2013 di Pirelli, abbiamo avuto occasione di poter vedere in prima persona cosa e quanto lavoro c’è realmente dietro ad ogni singolo pneumatico – sportivo o da strada – sfornato dalla casa milanese. Pirelli ci ha aperto le porte del suo cuore: la fabbrica prototipale e il centro ricerca e sviluppo, fiore all’occhiello dell’azienda.

Il “tour” è partito proprio  dalla fabbrica prototipale, quella da dove sono nati i primi modelli degli PZero di Formula 1, ma dove vengono prodotti e sviluppati gli pneumatici in collaborazione con le case automobilistiche più prestigiose.  Una sinergia tra costruttore e gommista che eleva le prestazioni al top.

Dal punto di vista produttivo, la costruzione di un pneumatico si può considerare, almeno inizialmente, composta da due fasi principali:
– Realizzazione della parte gommosa, della mescola del battistrada e dei fianchi;
– Costruzione della struttura di base, un vero e proprio “telaio” gommato, che supporta tutti i componenti.

La parte gommosa del pneumatico (battistrada, fianchi e tele) è una particolare miscela, più nota con l’appellativo di “mescola”, composta perlopiù da gomma (sia naturale che sintetica), da plastificanti (derivati del petrolio) e cariche (principalmente il nerofumo e la silice), le cui percentuali sono pari circa al 30% ognuna, anche se il valore preciso dipende dal tipo di mescola che si vuole ottenere. Il restante 10% circa è costituito da altre cariche minerali e prodotti leganti vari (quali agenti acceleranti, antidegradanti, vulcanizzanti…).

I plastificanti e il nerofumo sono stoccati in silos dedicati e inviati a un mescolatore chiuso (banbury), all’interno del quale avviene la prima lavorazione della mescola. Un computer controlla e gestisce le quantità, sia provenienti dai depositi, sia inviate al mescolatore.

Al contrario, la gomma (quella naturale come quella sintetica) viene tagliata in pezzi e immessa manualmente, dopo un controllo del peso per rispettare la composizione desiderata. In seguito, i tranci di composto passano in un mescolatore aperto (calandra), composto da due grossi rulli; dopo averli attraversati, la mescola diventa più uniforme, sia per composizione che per densità: infatti il particolare percorso comporta una continua torsione accoppiata ad elongazione. Verso il termine del ciclo, vengono inseriti particolari elementi chimici, quali vulcanizzanti e acceleranti, necessari per le fasi successive.

Di seguito, la banda di mescola viene tagliata a strisce e immersa in una vasca (batchoff), per il definitivo raffreddamento. A questo punto la mescola è pronta ed è destinata al battistrada o ai fianchi; passa nella successiva fase di trafilatura e assume la forma adeguata alle successive operazioni. Il cuore della struttura del pneumatico è rappresentato dalle tele, che sono formate da fili longitudinali (trama) e trasversali (ordito) e possono essere di vari materiali. Le tele vengono quindi tagliate con un certo angolo rispetto alla direzione longitudinale (di marcia, di rotolamento o della trama). Un’altra parte fondamentale del pneumatico è il fianco, più precisamente la zona vicina al cerchio metallico che viene detta “tallone”. La base è sorretta dal cerchietto, costituito da una serie di fili d’acciaio ottonato, che dà rigidità alla zona a contatto con il cerchione.

Per arrivare ad avere il pneumatico finito, si deve eseguire un vero e proprio assemblaggio (confezione) dei componenti finora descritti, effettuato mediante apparecchiature chiamate, appunto, confezionatrici.

Il pneumatico così ottenuto (denominato “crudo”) è inviato alla successiva fase di vulcanizzazione, una vera e propria reazione chimica condotta in fase solida. Prima di essere vulcanizzato, il pneumatico viene sottoposto alla fase di boiaccatura, trattamento che impedisce l’adesione allo stampo o alla camera di vulcanizzazione.

Dopo un adeguato raffreddamento, il pneumatico vulcanizzato viene innanzitutto sottoposto a sbavatura per togliere eventuali imperfezioni che ne alterino l’aspetto; quindi si procede a una prima ispezione visiva (sia interna che esterna, al fine di controllare che non ci siano grossolani errori di costruzione), seguita successivamente da un controllo ai raggi X in apposite aree schermate. In Formula 1, dove tutto è estremizzato, si arriva a scartare 1 pneumatico su 4 in questa ultima fase di controllo.

Dopo l’illuminante giro alla fabbrica prototipale, ci spostiamo al centro “Ricerca e sviluppo”, una serie di laboratori nei quali vengono passati al microscopio un numero infinito di prodotti per verificarne eventuali reazioni particolari o studiare determinate situazioni. Specie all’inizio dell’attività in F1, quando mancavano riferimenti importanti, più volte sono arrivati  a Milano set di pneumatici da analizzare per studiarne alla perfezione i comportamenti. In questi controlli vengono visualizzati i più piccoli componenti del pneumatico sotto osservazione, arrivando a visualizzare sino al nanometro (ovvero ad un milionesimo del millimetro!) per studiarne anche i più piccoli segreti.

E’ alla fine della nostra visita che conosciamo uno degli strumenti più importanti del settore ricerca e sviluppo di Pirelli. Si tratta di un tappeto meccanico sul quale scorre il pneumatico, controllato da un mixer il quale aziona un programma sofisticatissimo che riproduce gli effetti della velocità e dell’asfalto sul P Zero di F1, così come sugli pneumatici da strada. Questo sistema permette di riprodurre le condizioni di gara del pneumatico per poter verificare i limiti di sopportazione della gomma: l’obiettivo non è però quello di misurarne la durata, quanto quello di portare al limite la struttura della gomma e fermare tutto poco prima che la gomma esploda. Attraverso una lettura stroboscopica, i tecnici Pirelli riescono a visualizzare la gomma come se fosse ferma, nonostante questa giri ad una velocità tra i 350 e 450 km/h. In questo modo, l’operatore può fermare il test immediatamente prima che la gomma ceda. Questo consente di studiare da vicino le problematiche che portano al cedimento, aumentando notevolmente i margini di sicurezza, anche in condizioni estreme come quelle a cui vengono sottoposti gli pneumatici di una F1.

Quest’ultimo sistema è talvolta utilizzato poco prima e poco dopo i Gran Premi, proprio per verificare il corretto funzionamento delle mescole scelte o analizzare eventuali anomalie,  per poter porvi rimedio prima della corsa successiva. Un lavoro certosino, dove è necessaria una tecnologia all’avanguardia e personale altamente qualificato. Due stabilimenti importanti, praticamente nel cuore di Milano, che da anni contribuiscono a fare grande il marchio Pirelli nel mondo.

 

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