F1 | I segreti dell'halo: la tecnica rivoluzionaria che gli permette di salvare vite

L’halo, ormai diventata un elemento centrale delle misure per migliorare la sicurezza delle monoposto in Formula 1, ha incontrato una forte opposizione quando è stato introdotto nel 2018. Tuttavia, diversi incidenti, tra cui proprio quello di Grosjean, o il drammatico ribaltamento di Zhou Guanyu a Silverstone nel 2022 o la collisione tra Verstappen e Hamilton a Monza nel 2021, hanno confermato quanto questo dispositivo sia importante per la sicurezza dei piloti.

Quello che molti non sanno, però, è la sfida tecnica che sta dietro alla realizzazione dell’halo per andare a soddisfare gli standard di sicurezza della FIA, tra cui la grande resistenza, tanto da poter sopportare un bus londinese a due piani, che i metodi di produzione tradizionali non potevano garantire.

Per arrivare a quei livello minimi imposti dalla Federazione, non solo si è puntato su titanio di alta qualità, ma anche su un processo di saldatura innovativo e impeccabile per preservarne le proprietà.

De huiveringwekkende crash van Guanyu Zhou op Silverstone.

Foto door: Mark Sutton / Motorsport Images

La sfida della saldatura del titanio

Alla fine del 2017, le aziende che avevano partecipato al bando FIA per la produzione dell’halo, inclusa quella che alla fine si è aggiudicata il tender, non disponevano internamente delle competenze tecniche necessarie per saldare le cinque parti in titanio dell’halo con la massima qualità possibile.

Fu allora che si rivolsero a LKN WeldTitan, la divisione specializzata in titanio della società olandese LKN WeldCompany BV. Dopo quasi quattro settimane di intensa ricerca e sviluppo, riuscirono a saldare le parti in modo tale da preservare completamente le proprietà tecniche del titanio, garantendo che l’halo rispettasse i rigorosi standard della FIA.

"Il titanio è un metallo reattivo, il che significa che reagisce con gli elementi presenti nell’aria – anche a temperatura ambiente, in un certo senso, subendo ossidazione", spiega Patrick Wouterse, fondatore e CEO di LKN WeldCompany, parlando a Motorsport.com. "Ecco perché è altamente resistente alla corrosione: una volta formata una sottile pellicola di ossido, questa protegge il metallo da un'ulteriore ossidazione, una caratteristica che lo rende ideale per le industrie chimiche."

Patrick Wouterse, de eigenaar en CEO van LKN WeldCompany BV.

Tuttavia, questo discorso vale per un oggetto in titanio dove non ci sono determinati vincoli. In Formula 1 non è solo una questione di resistenza, ma anche il rapporto resistenza-peso perché, pur essendo un elemento standard, si cerca comunque la massima leggerezza, anche perché è posizionato abbastanza in alto sulla monoposto e un peso eccessivo andrebbe ulteriormente ad alzare il baricentro.

"Il titanio, specialmente la lega di grado 5 usata per l’halo, è molto più resistente dell’acciaio pur essendo significativamente più leggero", continua Wouterse. "Dove servirebbero 15 millimetri di acciaio inossidabile per ottenere una certa resistenza, con il titanio ne bastano 5. Per questo è ampiamente utilizzato nell’industria aerospaziale e per questo è stato scelto per l’halo: serve una struttura il più forte possibile senza aggiungere troppo peso alla vettura."

Tuttavia, saldare il titanio è un processo delicato, poiché il riscaldamento lo rende ancora più reattivo, facendogli assorbire elementi come ossigeno e idrogeno "come una spugna in un secchio d’acqua". Anche la minima contaminazione, come tracce microscopiche di sporco o oli lasciati da un’impronta digitale, può avere conseguenze disastrose sulla resistenza del titanio nella zona della saldatura.

Nog een incident waarbij de halo een belangrijke rol speelde: de clash van Hamilton en Verstappen in Monza.

Foto door: Zak Mauger / Motorsport Images

"Una volta che il titanio assorbe questi elementi, la composizione del metallo cambia e si indebolisce drasticamente, fino al 75% nell'area interessata", spiega Wouterse. "Per evitarlo, bisogna creare un ambiente in cui, durante la saldatura, nessun altro elemento possa raggiungere il metallo."

L’innovazione: un processo di saldatura in una camera stagna

Di solito, i saldatori proteggono l'area con un flusso locale di gas inerte, come l'argon, per schermare il metallo fuso. Ma con il titanio, questo non è sufficiente. "Il calore si irradia all'esterno – il materiale circostante può raggiungere i 1.000 gradi Celsius. Ma già a soli 150 gradi, il titanio inizia ad assorbire ossigeno", racconta Wouterse.

"Si può vedere il danno a occhio nudo: il titanio cambia colore. Quando è di colore argentato significa che le proprietà sono intatte, se diventa dorato indica un leggero ma accettabile deterioramento. Ma se diventa blu, viola o verde, il materiale è praticamente rovinato."

Per risolvere il problema, Wouterse e il suo team hanno perfezionato un esclusivo processo di saldatura, costruendo camere specializzate, in modo che la saldatura avvenga in un'atmosfera di gas inerti.

Patrick Wouterse, eigenaar en CEO van LKN WeldCompany BV, met zijn team.

Foto door: LKN WeldCompany BV

"Sembra semplice – basta mettere le parti in una scatola e riempirla di argon – ma è estremamente complesso", afferma Wouterse. “Il problema è che rimane sempre una piccola quantità di ossigeno nella camera stagna. Riempiano la camera principalmente con argon, elio e neon. Ma l’argon è pesante, l’ossigeno è leggero e l’elio è ancora più leggero. Anche la più piccola turbolenza causata dai movimenti delle mani nei guanti può mescolare i gas e aumentare i livelli di ossigeno."

 “Abbiamo quindi qualificato il processo in base agli standard EN ISO, saldato un prototipo e testato, che ha soddisfatto senza problemi gli standard della FIA. Dopo di che siamo passati rapidamente alla produzione. Abbiamo finito per saldare i primi cento dispositivi halo per la F1 all'inizio del 2018”.

Negli ultimi due decenni, Wouterse si è specializzato in questo processo. Attraverso la LKN WeldCompany BV si è costruito una solida reputazione, che ha portato alla richiesta globale delle competenze della sua azienda in progetti di saldatura specializzati in settori come quello aerospaziale, energetico, chimico, nucleare, farmaceutico e automobilistico.

Una tecnologia che salva vite

Per Wouterse, vedere l’halo in azione – specialmente in incidenti come quello di Grosjean – è motivo di immenso orgoglio. "Ovviamente speri sempre che non succeda nulla di grave. Ma quando accade, è rassicurante sapere che c’è un halo su quell'auto."

Romain Grosjean komt tevoorschijn uit de vlammenzee.

Foto door: Andy Hone / Motorsport Images

“Soprattutto all'inizio, molte persone odiavano l'halo: pensavano che fosse brutto, mentre alcuni piloti dicevano che ostruiva la loro visuale. Ma dopo il primo grande incidente in cui l'halo ha fatto la differenza, tutte le critiche sono cessate. Tutti erano d'accordo che fosse la cosa giusta”.

L'incidente di Grosjean ha lasciato un segno indelebile in Wouterse. “Quando si guardano le simulazioni fatte dopo l'incidente, si vede come l'halo abbia deformato la barriera quel tanto che basta per proteggere la testa di Grosjean. Senza l’halo, non sarebbe sopravvissuto. E poiché l'halo ha retto, è stato anche in grado di uscire dai rottami in fiamme”.

Dopo l'incidente, Wouterse ha anche scambiato messaggi con Grosjean. "Gli ho spiegato il nostro ruolo nella realizzazione dell’halo. Lui ha risposto: ‘Allora credo di doverti ringraziare’. Per un grande fan della F1 come me, è stato un momento speciale."