Il taglio a getto d'acqua conferisce agli inserti un vantaggio

Chris Mazdzer (davanti) e Jayson Terdiman (dietro) degli Stati Uniti gareggiano nella Coppa del mondo di Lake Placid il 15 e 16 dicembre 2018. Foto di Ayden Meyers.

Pilotare uno slittino richiede forza, abilità e coraggio straordinari. Mentre le loro slitte sfrecciano attraverso curve, tornanti e rettilinei di una pista di 1 miglio fatta di neve e ghiaccio, gli atleti della squadra statunitense di slittino vanno a velocità fino a 90 MPH e sopportano forze fino a 7 G. Un millesimo di secondo può fare la differenza tra oro e argento.

Realizzare i pattini della slitta, chiamati anche lame o acciai, per questo sport ad alta velocità e ad alta posta in gioco è una cosa seria. Con così tanto impegno su quegli acciai, USA Luge conta su Accurate Waterjet a Phoenix, in Arizona.

Arnie Lytle ha acquistato Accurate Waterjet nel 2008 dopo più di otto anni presso LAI (ex Laser Applications Inc.), una delle più grandi aziende di laser e getto d'acqua al mondo. Lytle ha iniziato a lavorare con USA Luge nel 2006, prima di acquistare Accurate Waterjet. Il nipote di sua moglie, che era uno stagista presso USA Luge, ha stabilito il collegamento iniziale.

Sebbene le gare di slittino esistano dal 1400, gli eventi di slittino sono stati presentati alle Olimpiadi invernali solo dal 1964. Oggi USA Luge recluta atleti a partire dall'età di 9 anni, con quelli di età superiore ai 20 che in genere gareggiano a livello olimpico, secondo Gordy Sheer, il direttore del marketing e delle sponsorizzazioni della squadra. La squadra nazionale viene ridotta a 10 atleti ogni quattro anni prima delle competizioni olimpiche.

Le slitte sono realizzate su misura per adattarsi alle dimensioni del corpo, al tipo di corporatura e al modo di muoversi di ciascun membro della squadra. Gli slittini sono lunghi circa 3 piedi, pesano circa 60 libbre e valgono più di $ 40.000 ciascuno. "Ogni atleta della squadra nazionale riceve una slitta personalizzata in base a dimensioni, peso e preferenza e un paio di set di acciai", ha spiegato Sheer. "Le forme degli acciai possono essere modificate a seconda delle condizioni, delle preferenze del ciclista e di altri fattori." Gli allenatori della squadra rifiniscono a mano ogni set di acciai prima di attaccarli alle slitte e poi li mettono a punto ulteriormente per adattarli al singolo atleta.

Ogni quattro anni Accurate Waterjet modella nuovi acciai per la squadra statunitense di slittino mentre vengono sviluppate nuove slitte per le competizioni olimpiche. "Quando lo facciamo ogni quattro anni, il processo cambia notevolmente e i materiali che tagliamo cambiano in modo significativo", ha affermato Lytle. "È un processo altamente tecnologico e molto complesso sviluppare queste slitte e questi acciai."

Per tagliare l'ultima generazione di acciai, con cui USA Luge gareggerà alle Olimpiadi invernali di Pechino 2020, Lytle e il suo team hanno affrontato una nuova sfida: per la prima volta, ogni acciaio sarebbe stato modellato da un'unica lastra di metallo di circa 2 pollici. di spessore per 2,5 pollici di larghezza e 43,5 pollici di lunghezza.

Come ha spiegato Sheer, il design monopezzo richiede una post-elaborazione precisa dopo il taglio a getto d'acqua "per essere sicuri che abbia la forma perfetta per ridurre l'attrito sull'acciaio e massimizzare la velocità. Gli acciai devono essere realizzati secondo specifiche esatte con un profilo in costante cambiamento lungo il bordo. In alcuni punti devono essere più affilati e in alcuni punti più rotondi. È tutto relativo. Troppo affilati e scavano nel ghiaccio, creando ulteriore attrito. "

Il metallo sviluppato per le slitte della squadra è simile all'acciaio inossidabile, sebbene la composizione precisa del materiale sia un segreto gelosamente custodito, sconosciuto persino a Lytle. Quindi come potrebbe determinare il modo migliore per tagliarlo?

"Nel taglio a getto d'acqua, si tratta in realtà di un processo di erosione controllata, non di un vero e proprio processo di taglio", ha spiegato. "Ciò che influenza la velocità a cui si può andare è l'indice di lavorabilità, che è determinato dalla composizione della lega insieme alla durezza del materiale."

Gli acciai, mostrati qui sulla parte inferiore dello slittino, sono tagliati a getto d'acqua entro tolleranze strette, quindi rifiniti e su misura per ogni atleta di slittino.

All'inizio della sua carriera nel settore del getto d'acqua, Lytle ha acquisito una preziosa esperienza eseguendo studi sull'efficienza, valutando molteplici variabili come il modo in cui le diverse dimensioni della grana abrasiva influiscono sul taglio, le prestazioni dei diversi gradi e tipi di abrasivi, il modo in cui le diverse portate di abrasivo influiscono sull'efficienza di taglio e il modo in cui le diverse quantità di acqua le portate sono influenzate sia dalla pressione che dalle dimensioni dell'orifizio.