Negli ultimi anni i materiali compositi hanno fatto molto parlare di loro, infatti sono stati svolti studi e sviluppi che constatano quanto le loro caratteristiche siano necessarie per ricavare i prodotti strutturali sia per l’applicazione che per gli ambiti di uso.
Ma per capire meglio di cosa stiamo parlando facciamo un passo indietro e cerchiamo di rispondere alla domanda: cosa sono i materiali compositi.
I compositi nascono dall’unione di più materiali che presi singolarmente non fornirebbero particolari prestazioni.
Tra i materiali più innovativi presenti sul mercato odierno possiamo trovare:
- i compositi a matrice organica
- i compositi a matrice metallica
- i compositi a matrice minerale
Oggi il mercato dei materiali compositi li vede sempre più protagonisti in diversi settori: aeronautico, aerospaziale, biomeccanico, sportivo e tantissimo altro ancora.
In questo articolo grazie alla testimonianza di Celag azienda produttrice dei centri di lavoro CNC per la lavorazione dei materiali compositi andremo a vedere le diverse tipologie di questo materiale così richiesto nel mercato odierno.
Processo numero 1: La cottura in autoclave
Il primo processo che andremo a visionare in questo articolo è la cottura in autoclave che, come procedimento, garantisce standard meccanici e qualitativi molto elevati.
L’autoclave può essere definita come un dispositivo che tramite una chiusura ermetica, temperatura, pressione e vuoto (caratteristiche che vengono tenute in constante controllo) polimerizzano la resina attraverso una temperatura elevata e alla pressione.
In questo processo il materiale viene sigillato e protetto in appositi sacchi che vengono spinti all’interno della macchina per agevolare la fuoriuscita di aria rimasta imprigionata tra i due materiali (strati di tessuto e resina) nelle fasi precedenti.
Per raggiungere la temperatura ideale dell’intero processo è dato dallo spessore e dalla resina utilizzata.
Esempio: se lo spessore complessivo dei materiali supera i 10mm è consigliabile effettuare delle piccole soste durante il riscaldamento per uniformare il più possibile il componente in realizzazione.
Processo numero 2: Avvolgimento con tecnologia wrapping
La forma cilindrica dei manufatti può essere ottenuta tramite una tecnologia basata sull’avvolgimento di tessuti pre-impregnati su un utensile da estrarre al termine della fabbricazione dell’elemento.
La macchina che collabora in questa opera, ovvero la macchina avvolgitrice, è costituita principalmente da due piani che grazie all’avvicinamento di uno di essi all’altro produce l’avvolgimento del materiale composito.
Il susseguirsi dello stesso gesto da parte della macchina per X numero di volte produce il completo avvolgimento del materiale composito. Al termine dell’operazione si avvolge un nastro di materiale termotrattile che consente successivamente la polimerizzazione.
Processo numero 3: stampaggio dei materiali compositi sotto pressa
Lo stampaggio dei materiali compositi che avviene sotto pressa è una tecnologia che garantisce una grande velocità di stampaggio e precisione.
Il limite però sta nel fatto stesso che ci sia un numero limitato di forme che possono essere prodotte.
La pressa è dotata di diversi piani riscaldati che trasmettono il calore allo stampo riuscendo a garantire un’uniformità ottimale della temperatura, la polimerizzazione avviene con successo anche grazie alla quantità di calore che l’olio diatermico al suo interno riesce a trasferire.
Per portare a termine questo processo è necessario scegliere delle resine chiamate “termoindurenti” che aiutano il completamento della procedura di polimerizzazione.
Processo numero 4: Le macchine CNC per la lavorazione dei materiali compositi
Le macchine cnc per la lavorazione dei materiali compositi comportano moltissimi vantaggi per l’azienda in questione.
Infatti, le tempistiche di lavorazione si riducono drasticamente e l’efficienza lavorativa migliora sotto ogni punto di vista.
Quest’ultima caratteristica è il fulcro della possibilità di ottimizzazione negli utilizzi degli utensili (vengono stressati meno e la loro vita risulta più lunga)
Per non parlare dei tempi di progettazione e preparazione che come anticipato risultano essere più sbrigativi ed efficienti contribuendo a determinare la riduzione di energie spese per un solo progetto!
