Il lavoro a maglia si fa strada nei materiali compositi
I compositi in fibra rinforzata con matrice polimerica termoplastica si adattano bene all’uso nel settore dei trasporti e dell’energia. Ad oggi, la fabbricazione di tali materiali compositi comporta l’unione di varie parti semplici separate in un’unica complessa. Si tratta di un lavoro manuale faticoso, che richiede molto tempo e che può portare a cedimenti strutturali. Il progetto MAPICC 3D (One-shot manufacturing on large scale of 3D up graded panels and stiffeners for lightweight thermoplastic textile composite structures), finanziato dall’UE, ha sviluppato un processo di produzione in una sola fase per preforme 3D che evita tutti questi passaggi di giunzione, riducendo così i tempi di produzione. In particolare, questo processo automatizzato permette di realizzare componenti da fibre composite come la fibra di vetro in forme complesse. A differenza della tecnologia tradizionale utilizzata per la produzione di parti del composito, la lavorazione del composito 3D può fornire pezzi che non richiedono il taglio o che si collegano direttamente dalla macchina per maglieria. Il concetto innovativo di MAPICC 3D permette di guidare con precisione le fibre in tre dimensioni in modo completamente intersecato per personalizzare le proprietà meccaniche. Gli strumenti di modellazione prevedono le proprietà finali delle preforme 3D progettate e dei compositi, consentendo la progettazione più facile di prodotti finali personalizzati. Inoltre, il sensore, il tubo o l’integrazione del filo assicura un buon controllo della qualità delle preforme durante la produzione o il controllo dell’integrità del composito durante l’uso. I membri del progetto hanno sviluppato un sistema di produzione automatizzata e flessibile altamente efficiente per la produzione ad alto volume di preforme tessili. I compositi prodotti combinano tecniche di inserimento ordito, inserimento trama e maglieria per creare strutture a maglia 3D reali. Per dimostrare la fattibilità del processo di produzione, i membri di MAPICC 3D hanno sviluppato diversi prototipi legati al settore automobilistico e ad altri settori. La Volvo ha sostituito la piastra del sedile del conducente dei suo autocarri con un pezzo di fibra di vetro a maglia, la Coexpair ha sviluppato una struttura composita a forma di F utilizzando fibre di carbonio intessute e la Finieris ha prodotto un compensato ad alte prestazioni in vetroresina e un pannello a sandwich in composito di polipropilene. La tecnologia tessile di MAPICC 3D migliora la produttività del 30 % rispetto alla tecnologia tradizionale delle preforme 2D e favorisce la produzione di materiali compositi a basso costo. I compositi leggeri sviluppati con migliorate proprietà meccaniche sono destinati a sostituire strutture metalliche nei settori automobilistico, ferroviario e dell’energia.
Parole chiave
Maglieria, composito tessile 3D, termoplastico, MAPICC 3D, leggero, preforme 3D
