BSD: IL MASSIMO SVILUPPO DELL’IMPIANTO FRENO PER IL KART BY OTK KART GROUP

Materie prime, lavorazioni, tecnologia, controllo qualità... Sono tutti elementi nei quali OTK ha fortemente investito per perfezionare l’impianto freno che equipaggia i telai Tony Kart, Kosmic, Exprit, FA Kart, Redspeed

Quando si sviluppa un prodotto che si è già dimostrato performante e di qualità, ci si concentra necessariamente sui dettagli. Lo sanno bene i tecnici OTK, che hanno lavorato al progetto del nuovo impianto freno BSD soffermandosi sulla qualità di ogni componente. La materia prima di pinze e pompa è l’Ergal, una lega d’alluminio con alte proprietà di resistenza meccanica, usata anche in campo aereonautico per via del suo basso peso specifico. Oltre al materiale, anche il trattamento di anodizzazione dura a spessore consente di aumentare la resistenza all’usura e gli intervalli di manutenzione.

Le pinze freno

PROCESSO PRODUTTIVO
Il processo di realizzazione delle pinze dell’impianto BSD comincia dallo stampaggio dell’estruso in Ergal, che avviene con delle presse che superano le 100 tonnellate: il volume del pezzo di partenza in Ergal deve corrispondere al volume dello stampato finito. Per lo stampaggio vero e proprio si scalda il materiale fino a raggiungere lo stato pastoso, lo si inserisce nello stampo e, successivamente, lo si pressa su più stampi fino a ottenere un semilavorato. A questo punto si esegue un trattamento termico di invecchiamento, che consiste nel far raffreddare lentamente il componente per aumentarne le caratteristiche meccaniche e la durezza superficiale. Si tranciano le bave in eccesso e si passa alla lavorazione C.N.C. Partire da un pezzo forgiato comporta diversi vantaggi, per primo quello di avere tutte le fibre del materiale allineate durante le varie fresature. Inoltre si asporta meno materiale durante la lavorazione, soprattutto nei punti critici e, non tagliando le fibre, si garantisce più resistenza meccanica e rigidità. Ciò ha permesso ai tecnici OTK di ridurre le dimensioni della pinza mantenendo inalterata la resistenza meccanica. Ciò si traduce, in pista, in una frenata più secca e una maggior stabilità di rendimento.
PINZA POSTERIORE
La pinza monoblocco ad attacco radiale è forgiata e lavorata tramite macchinari C.N.C. Queste lavorazioni, unite alla qualità dei materiali, hanno permesso di ottenere una pinza più rigida e più resistente rispetto al precedente modello. Al suo interno trovano posto due pistoncini da 34,5 mm di diametro con recupero della corsa. Questi hanno una lavorazione sul lato a contatto con la pastiglia che ne diminuisce la superficie d’appoggio così da trasmettere meno calore alla pinza. Le scanalature hanno anche la funzione di permettere il continuo passaggio dell’aria, aiutando il raffreddamento.
PINZA ANTERIORE
Anche la pinza freno anteriore è in Ergal, ricavata da un blocco unico forgiato. La sua caratteristica peculiare sono i quattro pistoncini, che comportano due importanti vantaggi: la possibilità di realizzare una pinza più piccola a parità di superficie totale dei pistoncini e la possibilità di spostare questi ultimi il più possibile all’esterno rispetto al disco freno. Questa posizione permette di avere un momento torcente sul disco maggiore: ovvero, a parità di pressione, se questa viene esercitata verso l’esterno del disco si tramuterà in una forza frenante maggiore rispetto a quanto accade se esercitata nella zona centrale.
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    L’idea primaria alla base del progetto del nuovo impianto freno BSD è stata quella di aumentare la rigidità della pinza, lavorando il materiale a partire da un blocco forgiato

    DISCO FRENO - PROCESSO PRODUTTIVO
    Per i dischi freno, la prima lavorazione viene eseguita sulla fusione grezza: si tratta di una sgrossatura che lascia del sovra-metallo. Dopodiché si effettua la finitura delle due facce del disco utilizzando un utensile doppio, che permette di ottenere una lavorazione perfettamente parallela tra le due superfici (è il metodo impiegato per la produzione dei dischi nel settore automobilistico). Meccanicamente, il vantaggio sta nello scaricare la forza di lavorazione tra le due facce, eliminando, così, le deformazioni che si possono manifestare sulle superfici, a seconda della presenza, o meno, delle alette nella struttura del disco. Oltre che per la superficie frenante, l’utensile doppio viene impiegato anche per rettificare i due piani che andranno a contatto con il mozzo, per il fissaggio del disco. La fase di lavoro successiva prevede lo spostamento del disco, tramite robot, su un altro centro di lavoro che si occupa di effettuare la foratura per la ventilazione e l’attacco del mozzo. La foratura viene eseguita il più possibile vicino alle alette di rinforzo presenti nella struttura interna, questo permette di evitare la formazione di cricche quando la pastiglia, premendo, forza contro le pareti del disco e la zona del foro.
    DISCO FRENO - CARATTERISTICHE
    Il disco freno è autoventilato e forato, ma non flottante. La misura standard del diametro è 180 mm, grandezza che consente di ridurre il momento di flessione dell’assale riportato sul disco. Come optional, esiste anche la versione da 206 mm, utile quando serve una frenata maggiorata. La "non-flottanza", insieme all’ottimizzazione del ritorno delle pastiglie e alla posizione della pinza montata al centro dell’assale, hanno contribuito ad attenuare la problematica dell’oscillazione del disco. Senza flottanza, spariscono anche i problemi creati dall’usura delle spine portadisco e del disco stesso; inoltre si eliminano gli inconvenienti problematiche che un disco flottante può generare all’assale per via delle vibrazioni, specie quando si consuma. Le vibrazioni colpiscono cerchi e gomme, aumentando le temperature e peggiorando la performance del kart. Le alettature interne migliorano la ventilazione del disco freno: la loro particolare conformazione è stata studiata per migliorare il raffreddamento.
    POMPA FRENO
    Come per le pinze, anche la pompa viene prodotta da un estruso, tagliato alla lunghezza definita e lavorato con macchinari C.N.C. La pompa, fissata al centro di lavoro, viene completata in tutte le sue lavorazioni senza dover cambiare di posizione, velocizzando così la produzione. La pompa freno è un monoblocco a doppio pompante diretto, sia nelle categorie monomarcia, sia KZ, dove è presente il parzializzatore della frenata. I telai del gruppo OTK hanno sempre montato la pompa freno a due pistoncini. Questa scelta aumenta il livello di sicurezza, perché in caso di rottura di un tubo del freno o di un pistoncino, l’impianto garantisce comunque la frenata. A collegare la pompa freno alle pinze ci sono i tubi aereonautici a sezione piccola, che consente di diminuire l’elasticità del materiale garantendo maggior potere frenante. Il compito di trasmettere la forza frenante dalla pompa alla pinza viene svolto dall’olio DOT 5.1, che si contraddistingue per ottime caratteristiche di fluidità a elevate temperature.
    PASTIGLIE
    Per quanto riguarda le pastiglie, i tecnici hanno optato per proporne una sola tipologia, definendo il miglior materiale di attrito in base alle diverse condizioni che si possono trovare in pista. Teoricamente, anche se la valutazione va fatta da caso a caso, quando la pista è gommata c’è bisogno di un kart che freni molto e abbia un’ottima pinzata a freddo, mentre con pista scivolosa si predilige una frenata meno aggressiva per evitare il bloccaggio delle ruote: le pastiglie dell’impianto BSD sono ottimizzate per offrire il miglior rendimento con qualsiasi condizione di grip.
    CONTROLLO QUALITÀ
    Per mantenere alta la qualità di tutti i prodotti, OTK effettua diverse verifiche. Alla consegna, il materiale grezzo è portato all’interno di un reparto dedicato dove viene controllato che le sue caratteristiche meccaniche rispecchino la certificazione data dal fornitore. A prodotto finito, su certi particolari anodizzati o con lavorazioni che necessitano accoppiamenti particolari vengono eseguite ulteriori verifiche con strumenti particolari. RUGOSIMETRO Serve a verificare il prodotto finito e determina se il particolare è stato lavorato secondo gli standard richiesti. Per esempio: l’anodizzazione dura a spessore del pistoncino della pinza freno deve avere una rugosità definita, perché, se il pistoncino è troppo liscio, l’accoppiamento con il gommino può determinare un ritorno, dovuto alla depressione della pompa, superiore o inferiore. Si tratta di un controllo importante, perché su una pinza che dovesse avere pistoncini di diversa rugosità, si verificherebbe un ritorno differente tra la pastiglia destra o sinistra, oppure tra pinza anteriore e posteriore, con una frenata sbilanciata. MICROMETRO Permette di compiere misurazioni al millesimo di millimetro ad esempio sui gommini dell’impianto frenante che, essendo di gomma, non vengono prodotti da una macchina utensile, ma stampati. Per verificare che dimensioni e durezza dei vari lotti siano uguali, si procede alla misurazione con il micrometro.