Funzionale design a sandwich integrato in formato tridimensionale

Frimo_

Progetto di cooperazione Street Shark 4.0 con innovativo alettone posteriore

La versione più recente, nota come Street Shark 4.0, è un alettone posteriore per una Corvette.

 

Fig. 1_Corvette con alettone posteriore

Il partner in campo automobilistico è la Callaway Competition, un’azienda che si è specializzata nel settore della produzione di carrozzerie, della riparazione di veicoli e della trasformazione di veicoli da corsa.
Nel contesto del campionato ADAC GT Masters la squadra Callaway impiega una Corvette C7 GT3-R da 600 PS e con un motore V8 a 6,2 litri. L’alettone di questa Corvette viene realizzato con una nuova struttura a sandwich tridimensionale e dotato, in determinati settori, di una struttura superficiale bionica sull’esempio dello squalo mako.

Fig. 2_Superficie bionica sullesempio di uno ssqualo mako

Un importante partner in questo progetto è la ditta Eschmann Textures di Gummersbach. La Corvette così ottimizzata sarà quest’anno una sicura attrazione anche presso lo stand Eschmann (padiglione 8B / A24) della fiera K di Düsseldorf.
Per le diverse strutture a sandwich è stato lavorato in passato con diversi materiali quali, per esempio, PET, PP o schiuma poliuretanica, nonché legno di balsa o bambù sotto forma di piastre o tavole.

Fig. 3_Esempio di struttura a sandwich con legno di balsa    Fig. 4_Esempio Fibre naturali Struttura a maglia

Sulla scia dell’evoluzione ad opera di FRIMO è possibile realizzare direttamente, mediante la schiumatura sandwich, complesse strutture a sandwich tridimensionali in poliuretano. A tale scopo è stato impiegato una attrezzatura prototipale, con cui si realizza dapprima l’anima tridimensionale in schiuma poliuretanica rigida. Oltre all’ attrezzatura e al portastampi, presso il centro FRIMO TechCenter è a disposizione anche un impianto di miscelazione e dosaggio PURe Mix appositamente concepito per materiali matrice. Già in sede di produzione dell’anima leggera è possibile integrare ulteriori funzioni quali, per esempio, il riferimento anche ai punti di fissaggio e agli elementi elettronici.

Fig. 5_Impianto di miscelazione e dosaggio FRIMO PURe Mix

Una volta realizzata l’anima tridimensionale, ha luogo il processo RTM. Nel caso di un attrezzatura RTM viene in primo luogo applicato il foglio finale inferiore del preformato in fibre di rinforzo (carbonio, vetro, naturale). Successivamente, si applica dapprima l’anima schiumata a sandwich e, alla fine,  il foglio  superiore di fibre.
In seguito all’applicazione del foglio superiore di fibre, si chiude l’attrezzatura RTM e viene applicato il sistema a matrice PUR a bassa viscosità. La bassa viscosità del sistema PUR consente una rapido scorrimento nello stampo, mentre grazie al cosiddetto Snap Cure (= “reazione istantanea”) è possibile regolare in modo relativamente preciso l’inizio e la durata del processo di indurimento. Con una temperatura di reazione massima chiaramente inferiore a 100°C, il processo presenta proprietà esotermiche relativamente basse. Per determinate applicazioni su vasta scala, questo principio risulta pertanto sostanzialmente più economico e solido rispetto ai classici materiali matrice. Per effetto delle basse temperature dello stampo, inferiori a 100°C, e alla limitata pressione interna allo stampo, l’anima spumosa non viene danneggiata. Poiché sono necessarie soltanto basse pressioni di chiusura, è possibile lavorare con stampi in ceramica. Diversamente dalla maggior parte dei consueti processi presenti sul mercato, è in questo modo possibile realizzare anche strutture tridimensionali complesse e su vasta scala direttamente nella geometria desiderata.

La dotazione del centro FRIMO Tech-Center è idonea a trattare componenti con dimensioni fino a ca. 700 x 800 mm. Impianti ancora maggiori sono attualmente in fase di progettazione e, in parte, già in fase di costruzione presso FRIMO, come, per esempio, nel caso di un impianto per componenti con dimensioni fino a 2 x 2 m. In questo modo è possibile quindi produrre anche strutture più grandi, quali per esempio l’alettone posteriore dello Street Shark 4.0, per test, progetti pilota o lotti prototipi.


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