La rivoluzione dell’hydroforming
C4 Carbon è stata la prima a proporre professionalmente pale in fibra di carbonio per pinne da apnea e pesca in apnea e ha guidato per molti anni lo sviluppo internazionale di questo materiale applicato alla subacquea. Oggi un’altra Rivoluzione viene realizzata dall’azienda italiana, con la guida tecnica del suo fondatore, Marco Bonfanti. Il processo di stampaggio avviene utilizzando la tecnica di idroformatura. L’utilizzo di un liquido al posto dell’aria stabilizza il processo, ottenendo un risultato ancora più preciso in ogni singola parte della pala. Le prestazioni, la resistenza, la durata nel tempo e la qualità percepita migliorano. Questo è visibile anche a occhio nudo, dove si nota chiaramente l’elevatissima qualità percepita della superficie opaca delle pale delle nuove C4 MB 001 e C4 MB 002.
Perché l’idroformatura – Il genio di Marco Bonfanti
Abbiamo voluto intervistare Marco Bonfanti su questa nuova rivoluzione che ha pensato, sviluppato e reso possibile, per capire come funziona, cosa significa e gli effetti evidenti e attesi.
Processi tradizionali
“Per unire gli strati di carbonio è necessario applicare una forza di compattazione uniforme su tutta la superficie interessata. L’aria è normalmente utilizzata come mezzo di trasmissione della forza, sia per le operazioni in autoclave che per quelle eseguite con il solo vuoto .
L’autoclave consente di controllare laforza di compattazione, in modo da poter utilizzare diverse atmosfere di pressione. Nel caso del vuoto la pressione è limitata a quella atmosferica, quindi inferiore a 1 BAR. Questo vale sia nel caso di utilizzo di un sacco del vuoto che nel caso di infusione o iniezione di resina.
In alternativa, si può utilizzare un mezzo meccanico come un tampone di gomma, quindi sempre un materiale elastico, che, come per il gas, si adatta alla superficie da compattare copiandola.
È necessario considerare come la polimerizzazione delle resine, sia liquide che preimpregnate, non sia istantanea. Grazie alla variazione di temperatura, la viscosità della resina varia da liquida a molto liquida, per poi rapprendersi fino alla completa solidificazione.
Schiacciando e/o compattando con un sistema di forze elastico, la pressione deve necessariamente cambiare al variare della liquidità della resina. Diversamente, sarà difficile controllare la quantità di resina nel prodotto finale. Con l’autoclave è possibile variare qualcosa, mentre è impossibile farlo con il vuoto o con un tampone di gomma.
L’adattamento della regolazione dell’autoclave non è perfetto perché è a variazione lineare, mentre la variazione di densità della resina polimerizzata è progressiva e non lineare.
Ho quindi pensato di modificare questi sistemi di compattazione, basati sull’elasticità del mezzo di compattazione, sostituendoli con un sistema anelastico. L’ho fatto per ottenere una compattazione perfetta, che non dipende dalla fluidità della resina e di conseguenza non influisce sulla percentuale di resina presente nel prodotto, con le variazioni di qualità che ne derivano“.
Semplicemente eliminare il problema alla fonte
“Ho fatto i primi test anni fa con i telai delle biciclette. Era molto complesso laminare il telaio e difficile, quasi impossibile, eliminare completamente il liquido dalla sacca all’interno del telaio dopo lo stampaggio, quindi ho abbandonato l’idea.
In seguito l’ho provato con le pinne e, dopo numerose prove di varie sacche idrauliche e varie modifiche al sistema e agli stampi, prove che hanno richiesto diversi anni di lavoro, sono riuscito ad applicarlo alla produzione delle pinne MB.
C’era anche da considerare come con un unico stampo fosse necessario, per ragioni puramente produttive, realizzare più modelli di pinne con stratificazioni diverse. La forma 3D da compattare è complessa e le variazioni sono minime, dato che uno strato di carbonio è spesso in media 22/100 mm. C4 ha sempre utilizzato forme particolari per gli strati interni e questo amplifica il problema. Per un’azienda come C4, la produzione non è un argomento secondario.
L’applicazione C4 dell’hydroforming, invece di utilizzare un mezzo elastico, come suggerisce il nome stesso, utilizza un liquido, nel nostro caso olio minerale, poiché la temperatura di utilizzo è di 120°C e la semplice acqua bollirebbe.
L’olio è contenuto in un sacchetto modellabile che fa parte dello stampo di formatura; la pressione dell’olio compatta gli strati di carbonio in modo anelastico e omogeneo, quindi teoricamente perfetto. Non mi risultano altri esempi noti di stampaggio della fibra di carbonio con un sistema hydrobag.
Per avere un’idea anche solo approssimativa di cosa comporta e come funziona, pensate alla differenza tra un cilindro idraulico e uno pneumatico. A parità di pressione, quello pneumatico molleggia, quello idraulico è inamovibile”.
Qualità percepita della pala
- “La qualità risultante è chiaramente percepibile nello stampaggio del carbonio come omogeneità della superficie senza abbondanza di resina. Di solito si tratta di un’abbondanza di resina che rende la superficie delle pale “bella e lucida”, in pratica uno strato di copertura e livellamento. Nel nostro caso la percentuale di resina è minima, le fibre sono evidenti in superficie e l’omogeneità è tale da essere facilmente percepibile”.
Prestazioni
- “Premesso che le prestazioni dipendono dall’insieme di pinna, scarpetta e pala, e non da un solo aspetto tecnico, la perfetta compattazione con una quantità minima di resina rende l’MB estremamente reattive, il test in acqua lo dimostrerà”.
Resistenza e durata nel tempo
- “Un composito così controllato nella sua costruzione e con una resina minima non può che migliorare la sua resistenza alla fatica (numerosi cicli ripetuti di flessione). Non era una necessità per C4 migliorare l’affidabilità, ma se si può, meglio ancora…”.
Design delle C4 MB 001 e C4 MB 002
La serie C4 200, con il modello S-990, sono in qualche modo il rivoluzionario top di gamma offerto dall’azienda italiana, e le pinne con pala polimerica Umberto Pelizzari sono l’offerta più sorprendente nel segmento professionale entry level. La migliore interpretazione del concetto di pinne tradizionali in fibra di carbonio da parte di C4 Carbon sono sicuramente le MB 001 e MB 002. Con una forma classica della pala, le due pinne C4 MB 001 e C4 MB 002 si differenziano per la lunghezza, mentre entrambe utilizzano la scarpetta 250. Analizziamole meglio.
Pala
Fibra di carbonio T700
100% fibra di carbonio, i modelli C4 MB 001 e C4 MB 002 utilizzano la texture T700, dove i quadrati più grandi (pari a 8 mm per lato), rispetto al tradizionale materiale twill, migliorano la reattività. È una soluzione utilizzata da C4 da alcuni anni.
La lunghezza delle pale, come anticipato, differisce tra i modelli MB 001 e MB 002, con il primo che misura 806 x 195 mm e il secondo 874 x 195 mm. La lunghezza totale delle pinne è 920 mm per il modello MB 001 e 980 mm per il modello MB 002.
Laminazione “Reverse Parabolic”
Ma l’altra vera innovazione, oltre alla “rivoluzione” dell’hydroforming, si basa sulla laminazione “Reverse Parabolic”. Si tratta di una curvatura parabolica che, invece di avere la parte con maggiore flessione all’estremità della pala, la ha vicino al piede. Una totale inversione di concetti e un’evoluzione dell’idea di C4 DPC (Double Parabolic Curve). Il grande miglioramento delle prestazioni deriva dal fatto che ora la maggior parte dell’area della pala della pinna genera spinta, mentre solo una parte minore rimane in posizione quasi rettilinea. Come sappiamo, infatti, la zona davanti alla scarpetta produce generalmente poca spinta, ma muove comunque l’acqua e quindi richiede uno sforzo.
Secondo C4 il miglioramento delle prestazioni è così evidente che è possibile utilizzare pale più rigide con lo stesso sforzo, ma con una spinta evidentemente migliore. Per questo motivo l’indicazione della rigidità della pala ha un “+”, in quanto una 25+, ad esempio, ha in realtà la rigidità di una 30 ma la sensazione e lo sforzo richiesto di una 25. Lo stacco dal fondo, l’accelerazione e la velocità della 25+ sono quindi superiori e paragonabili a quelle di una 30, ma richiedono lo sforzo di una 25 tradizionale. Le rigidità disponibili sono: 20+ ExtraSoft /Soft, 25+ Soft/Medium, 30+ Medium/Medium Hard
Profilo del “flap”
Il profilo del “flap” delle pinne C4 MB è dritto sui lati per sfruttare tutta la lunghezza della pala, con una V centrale che aiuta a stabilizzare ulteriormente le pinne. In questo modo, grazie anche ai lunghi water rail, il calcio è estremamente stabile in ogni condizione.
Water rails
Le pale delle pinne C4 MB sono dotate di nuovi water rail a sezione arrotondata che migliorano il contenimento dell’acqua lungo la pala e riducono i vortici d’acqua sui lati esterni. L’altezza totale misurata è costante e pari a 15 mm. L’azione dei water rail determina una maggiore e corretta quantità di acqua che scorre lungo la pala. Questa acqua è quella che genera la spinta, quindi la corretta progettazione dei water rail migliora le prestazioni della pala. Poiché, grazie alla laminazione Reverse Parabolic, le C4 MB presentano una maggiore superficie di spinta della pala, i water rail sono stati progettati per coprire l’intera lunghezza, dalla scarpetta alla punta della pala. Tale soluzione aiuta evidentemente anche a proteggere la punta della pala sui lati, soprattutto durante l’azione pesca in apnea tra le rocce.
Scarpetta 250
Abbiamo già presentato la nuova scarpetta 250 nei raggi x delle pinne Umberto Pelizzari. Le 250 uniscono e migliorano le qualità delle 300, estrema leggerezza e compattezza unite a una grande trasmissione della forza, con quelle delle 400, il che significa grande comfort e facilità nell’indossarle e toglierle.
Suola rigida
Il modo migliore per trasmettere la forza dal piede alla pala è quello di utilizzare una suola rigida, già presente sulle 300 e sulle 200. Le C4 250 ha una suola rigida in polipropilene co-stampata nella scarpetta, una soluzione che richiede una progettazione avanzata e sistemi di produzione di alto livello. L’angolo preformato è il tradizionale 3° di C4.
Morbida termogomma
Per garantire il massimo comfort, le C4 250 sono prodotte con una speciale mescola di termogomma. L’utilizzo di materiale termo-plastico morbido ma resistente è possibile grazie alla suola rigida. La morbidezza di questo materiale conferisce un comfort estremamente elevato, consentendo l’utilizzo delle pinne anche senza calzari. L’eccellente facilità di indossare e togliere le scarpette completa le caratteristiche di massimo comfort.
Peso estremamente ridotto
Con un peso di soli 247 grammi (255 grammi misurati da AP) nella taglia 41/42, il terzo obiettivo è stato evidentemente ben raggiunto! Che ci crediate o no, un peso minore, anche in acqua, determina sicuramente una minore fatica, soprattutto durante le sessioni più lunghe. Ciò è forse qualcosa di non percepibile dagli apneisti e dai pescatore in apnea meno esperti, ma in realtà molto importante. Che si tratti di una sessione di apnea o di una lunga giornata di pesca in apnea, lo sforzo limitato per muovere le pinne determina una minore stanchezza alla fine della sessione o della giornata di pesca in apnea.
Misure disponibili
Un aspetto importante dell’offerta di scarpetta C4 250 è l’incredibile numero di taglie. Le opzioni di misure UE sono 36/37 (223 x 87 mm), 38/39 (242 x 94 mm), 40/41 (261 x 101 mm), 41/42 (270 x 104 mm), 42/43 (280 x 108 mm), 43/44 (288 x 111 mm), 44/45 (299 x 115 mm), mentre per le taglie US/Canada sono 4/4.5, 5.5/6, 7/8, 8/9, 8.5/9.5, 9.5/10.5, 11/12.
Ulteriori vantaggi
I longheroni ridotti al minimo (meno di 3 cm) sono stati “inventati” da C4 nel 2006 con il lancio delle scarpette Mustang. La ridotta presenza di longheroni della scarpetta produce le migliori prestazioni della pala, in quanto non interferiscono con la sua flessibilità. Il risultato è anche una sostituzione estremamente facile e veloce della pala quando è necessario, anche durante la stessa sessione di immersione. Per garantire il miglior collegamento tra la scarpetta C4 250 e la pala in fibra di carbonio (o polimero), C4 ha progettato un sistema di fissaggio estremamente raffinato. Una singola vite in acciaio inox di grande diametro si collega a un grosso dado in ottone inserito in un elemento in plastica di dimensioni generose. La vite ha una testa a brugola di misura 4 ed è completa di serrafiletti.
