Perché i pistoni forgiati sono più resistenti di quelli ricavati dal pieno o fusi?

Il segreto della forza di un pistone risiede nelle strutture cristalline che compongono il suo metallo

Al giorno d'oggi è un luogo comune leggere un annuncio di un restomod o di un veicolo pesantemente messo a punto e vedere che alcune parti del motore sono state sostituite con parti interne forgiate. Ma perché è meglio?

Donut Media ha cercato di scoprirlo con una nuova indagine sulle diverse proprietà metallurgiche dei pistoni fusi, ricavati dal pieno e forgiati che coinvolge il fratello della Florida della signora Frizzle e l'Hydraulic Press Channel.

È innanzitutto importante comprendere i diversi processi dietro i nomi. Fondere un pistone significa semplicemente fondere il metallo (in realtà un certo numero di metalli mescolati insieme per formare una lega), versarlo in uno stampo e lasciarlo solidificare.

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È un concetto semplice ed è economico perché è facile da ripetere più e più volte. La fusione è quindi popolare tra gli OEM perché significa che possono sfornare molti pezzi. Presenta anche alcuni vantaggi di progettazione, consentendo al produttore molta libertà nel determinare la ricetta della lega e la forma della parte.

Dal momento che stai versando un brodo di metallo in un elegante vassoio per cubetti di ghiaccio, però, c'è una certa mancanza di controllo su come si forma il metallo. Osservando i cristalli all'interno di un pistone fuso, c'è poca uniformità e talvolta sacche d'aria e sostanze estranee possono rimanere dal processo di fusione. Ciò significa che un pistone fuso è più debole di uno forgiato o ricavato dal pieno anche se sono fatti della stessa identica sostanza.

Un pistone ricavato dal pieno, invece, è formato da un pezzo di metallo più grande che viene poi tagliato a misura. Il processo di fabbricazione fa sì che i cristalli all'interno del metallo siano fitti e di dimensioni uniformi. L'atto di tagliare le parti, tuttavia, può portare a un punto debole in cui la grana del metallo viene recisa.

Infine, un pistone forgiato inizia in modo molto simile a un pistone ricavato dal pieno, ma invece di ridurlo a misura, la billetta viene riscaldata, inserita in una fucina e pressata nella forma con migliaia di libbre di forza. Ciò significa che i cristalli formano una grana compatta e perfettamente allineata.

Con il perfetto allineamento delle venature ci sono meno punti di rottura, il che significa un materiale più forte e la capacità di rendere più robuste alcune aree. In poche parole, tutto porta a un pistone in grado di sopportare una maggiore sollecitazione esplosiva del motore.