Το πρώτο πράγμα που ακούμε στα βελτιωμένα αυτοκίνητα, όταν οι μετατροπές ξεφεύγουν από τα περιφερειακά και εισέρχονται στα ενδότερα του κινητήρα, είναι τα σφυρήλατα έμβολα. Προαπαιτούμενο για διαχείριση αυξημένων πιέσεων και θερμοκρασιών, συνώνυμο της αντοχής. Γιατί, όμως;
Τα σφυρήλατα θεωρούνται ως τα ισχυρότερα πιστόνια που κυκλοφορούν. Αδιαμφισβήτητα περισσότερο από της πρώτης τοποθέτησης, ανώτερα και από τα ολικής κατεργασίας (ευρύτερα γνωστά ως «billet»). Η κυριότερη αιτία εντοπίζεται στη μέθοδο κατασκευής, η οποία καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη συνοχή των μορίων. Να τα πάρουμε ένα-ένα, μέχρι να φτάσουμε στην «αλεξίσφαιρη» κορυφή των σφυρήλατων.
Τα πιστόνια πρώτης τοποθέτησης δημιουργούνται με την παραδοσιακή μέθοδο της χύτευσης. Ένα κράμα ρευστού μετάλλου χύνεται στο καλούπι και αφήνεται να στερεοποιηθεί. Απλή, αξιόπιστη και οικονομική μέθοδος, που λύνει τα χέρια στους κατασκευαστές. Μην ξεχνάμε πως μιλάμε για παραγωγή τεραστίων αριθμών και εκατοντάδων χιλιάδων κομματιών. Το καλούπωμα, ωστόσο, έχει ένα σημαντικό μείον. Ακριβώς επειδή το μέταλλο ουσιαστικά αφήνεται να διαμορφωθεί μόνο του, βάσει καλουπιού, τα μόρια βρίσκονται ατάκτως ερριμμένα. Μια ανομοιομορφία που δημιουργεί θύλακες αέρα και υπολείμματα, επιδρώντας αρνητικά στην ομοιομορφία της σύστασης του εμβόλου. Συνεπώς και στη συμπεριφορά του απέναντι σε αυξημένες πιέσεις/θερμοκρασίες.
Τα ολικής κατεργασίας, τώρα, προκύπτουν από την προσεκτική κοπή του μετάλλου. Εδώ το πιστόνι δεν προκύπτει αποκλειστικά από καλούπωμα, αλλά μεσολαβεί λεπτομερής επεξεργασία σε όλες τις επιφάνειές του (με CNC ή λέιζερ), προκειμένου να διαμορφωθούν αναλόγως των εκάστοτε προδιαγραφών. Αυτή η λεπτομέρεια στη διαμόρφωση επιτρέπει την απομάκρυνση όλων των περιττών σημείων βάρους και τυχόν ανωμαλιών, με αποτέλεσμα τη γρηγορότερη γραμμική ταχύτητα του εμβόλου και εν τέλει τη μεγιστοποίηση της απόδοσης.
Τα σφυρήλατα, τέλος, αποτελούν την ανώτερη εκδοχή των billet. Κατ’ αρχάς δεν είναι κυριολεκτικά σφυρήλατα, υπό την πατροπαράδοτη έννοια της κατασκευής με σφυρί και αμόνι. Σε αντίθεση με τα billet δεν κόβονται για την τελική διαμόρφωση, αλλά θερμαίνονται και παίρνουν σχήμα μέσω πρέσας. Η πίεση δημιουργεί ένα ανθεκτικό και συμπαγές κράμα, τα μόρια του οποίου βρίσκονται πολύ κοντά το ένα με το άλλο και σε αρμονία (αριστερά το σφυρήλατο, δίπλα του το πρώτης τοποθέτησης).
Το επόμενο στάδιο φυσικά, δεν είναι άλλο από τα 3D εκτυπωμένα. Μέθοδος που επιτρέπει την κατασκευή του εμβόλου στρώση-στρώση, παρέχοντας απίστευτες δυνατότητες λεπτομέρειας και ακρίβειας στους μηχανικούς. Σε σύγκριση με ένα σφυρήλατο ταυτόσημων προδιαγραφών, ένα 3D printed πιστόνι συνδυάζει την ίδια αντοχή με 10% ελαφρύτερο βάρος. Η Porsche, για παράδειγμα, κατάφερε να αυξήσει την ισχύ της 991.2 GT2 RS κατά 30 άλογα, μόνο με τη χρήση τρισδιάστατα εκτυπωμένων πιστονιών!
