Durante la sessione “Innovazione nei compositi
per il settore automotive” si terrà l’intervento di
Giustiniano Andreassi – General Manager R&D ESEA Group
Giuseppe Buccoliero – Head of Technologies and Processes Area, CETMA
“Automazione dei processi per componenti automotive
Serbatoi per idrogeno in composito per automotive”
ll processo di cura in autoclave è il più utilizzato nei settori aerospace ed automotive per la produzione di componenti in materiale composito ad elevate performance, ottenute principalmente garantendo un basso contenuto di vuoti ed un’elevata frazione volumetrica di rinforzo.
Tuttavia, tale tecnologia ha dei limiti, tra i quali:
- i costi ricorrenti di processo
- i lunghi tempi ciclo
che si traducono in bassi volumi di produzione, in un ridotto livello di automazione e quindi di controllo del processo.
Negli ultimi anni i maggiori player dei settori aerospace ed automotive hanno mostrato un sempre crescente interesse verso le tecnologie Out-of-Autoclave (OoA) come alternativa al processo di autoclave. I principali vantaggi di tali processi risiedono nei più bassi costi di processo e nei ridotti tempi ciclo, che garantiscono la sostenibilità economica di elevati volumi di produzione, oltre agli alti livelli di automazione che è possibile implementare per molti di questi processi.
È indispensabile, tuttavia, garantire che i componenti realizzati attraverso le tecnologie OoA abbiano le stesse performances ottenute con il processo di autoclave. In questo scenario si instaura la partnership tra CETMA ed ESEA, che mira a fornire soluzioni innovative per la realizzazione di componenti in composito per i settori aerospace e automotive mediante lo sviluppo di nuovi materiali, di processi OoA e di linee produttive altamente automatizzate e versatili. Tra le tecnologie sviluppate si annoverano:
- lo stampaggio a compressione continuo (CCM) e discontinuo (non-isotermo)
- la saldatura a induzione di compositi a matrice termoplastica e termoindurente
- l’impregnazione di tow-preg termoindurenti e termoplastici ottimizzati in termini di costanza di forma e rapporto dei costituenti per minimizzare i difetti in fase di deposizione
- la tecnologia di deposizione ad elevata produttività (ibrido AFP/filamente winding) per la realizzazione di preforme di serbatoio in composito (stoccaggio idrogeno compresso a 700 bar)
- tecnologie innovative cost-effective per il consolidamento di serbatoi in composito
- riciclo di prepreg in fibra di carbonio.
[ENGLISH VERSION]
“Process automation for automotive components
Composite hydrogen tanks for automotive”
Autoclave technology is the most used process for the manufacturing of high-performance composite components for aircraft, which exhibit a low void content and a high fiber-volume fraction.
This technology has its own limitations, like:
- high initial and recurrent costs
- high process times
which result in low-volume production. Considering the foreseen growth of composites in several industrial fields, the most important players of automotive and aerospace sectors have recently shown a great interest in replacing autoclave process with the Out-of-Autoclave technologies (OoA). The main advantages of OoA processes consist of lower recurrent costs and cycle-times, which make cost-effective the high-volume production.
Nevertheless, the performances of the components manufactured by OoA technologies must be at least the same of products processed in autoclave. The partnership between ESEA and CETMA, born in this scenario, aims to provide innovative solutions to produce components for aerospace and automotive sectors through the development of new materials, new OoA processes and highly automated and versatile production lines. The developed technologies are:
- continuous compression molding (CCM) and discontinuous compression molding (non-isothermal process)
- induction welding for thermoplastic and thermoset composites
- impregnation of innovative thermoplastic and thermoset tow-pregs
- high productivity deposition technology (hybrid AFP/filament winding) to manufacture pressure vessel preforms (to be used for the hydrogen storage at 700 bar)
- innovative cost-effective consolidation technologies of pressure vessels
- recycling of carbon reinforced prepregs.
