All’interno del campo dei compositi non è possibile disgiungere la progettazione del materiale da quella della geometria e dal processo di produzione più idoneo al caso. Gli aspetti da considerare al momento della scelta di una data tipologia di prodotto sono molteplici:
- Prestazioni strutturali;
- Costi;
- Vincoli di natura morfologica.
Nella pratica, dunque, le diverse tecniche di produzione di materiali fibrorinforzati si distinguono per possibilità di fabbricazione e utilizzo del prodotto finito.
Di seguito vengono trattati solamente i principali processi produttivi dei materiali compositi per le applicazioni di interesse aziendale, e in particolar modo, in questo articolo andremo ad approfondire:
1) Stratificazione manuale;
2) RTM;
3) Infusione sottovuoto;
Mentre, la prossima settimana, andremo ad analizzare i processi per la produzione di:
4) SMC;
5) BMC;
6) Pultrusione.
La scelta tra fibre di vetro, fibre di carbonio, etc e tra resina poliestere, resina epossidica, etc, non limita la tecnologia utilizzata.
Stratificazione manuale
impiegati per grandi pezzi molto diversi tra loro, tasso di produzione basso. Viene utilizzato uno stampo a basso costo in legno o in resina che riporta in negativo le caratteristiche geometriche dell’elemento; su di esso vengono sovrapposti strati alternati di matrice e tessuti in fibra di vetro orientati adeguatamente al progetto ed alle sollecitazioni di esercizio. Il prodotto finito viene quindi staccato dallo stampo per essere rifinito. Un esempio applicativo è rappresentato dagli scafi in vetroresina.
RTM (Resin Transfer Moulding)
formatura per iniezione di resina, processo più o meno complesso. Le fibre vengono disposte nell’ordine di progetto all’interno dello stampo preventivamente riscaldato in cui, una volta chiuso, si genera una pressione di circa 0,8 bar. Quando la temperatura interna si stabilizza, si inietta la resina in pressione per favorire la completa penetrazione in ogni interstizio, e si attende la conclusione del processo di polimerizzazione. La tecnica si suddivide ulteriormente in: Light RTM, più semplice, con impiego di stampi in legno; RTM ad iniezione diretta, con impiego di stampi in alluminio. Un esempio applicativo è rappresentato dai sedili per i mezzi di trasporto pubblici.
Vacuum infusion (infusione sotto vuoto)
formatura per infusione di resina, processo più o meno complesso. Il tessuto di rinforzo è posizionato in uno stampo a tenuta stagna, nel quale si crea il vuoto; si introduce quindi la resina catalizzata che si deposita sul fondo dello stampo. Questo processo è utilizzato per la produzione di elementi di dimensioni medio-grandi, migliorando la qualità del prodotto e riducendone i costi di manodopera.
A seguire “Tecniche di produzione” – punti 4, 5 e 6
