I materiali compositi

Per materiali compositi si intendono i composti costituiti di varia origine (vetro,carbonio, fibra aramidica) inglobate in una matrice di resina (poliestere,vinilica,epossidica) la quale non ha compiti di resistenza meccanica, ma garantisce la coesione tra le fibre di uno stesso strato e tra strati adiacenti. La loro scoperta si deve al grosso impegno sia economico che umano profuso dall'industria aereospaziale nella ricerca tecnologica. In questo campo, infatti, innumerevole sono gli sforzi per ottenere il miglior compromesso tra resistenza e peso.

La fibra di carbonio

La fibra di carbonio si ottiene dal policrilonitrile e il rayon, due polimeri che presentano forti percentuali di carbonio (oltre il 65%) e che contemporaneamente possiedono adatte caratteristiche termochimiche per potere affrontare i processi di trasformazione.

Per arrivare alla produzione delle fibre, infatti i polimeri devono subire prima una pirolisi (variazione della composizione chimica per effetto del calore) a circa 200 C° in presenza di ossigeno e poi una grafitizzazione (eliminazione degli elementi estranei al carbonio) a temperature variabili tra i 1600 e 2500 C°.

Fibra di carbonio in tessuto

La laminazione

La laminazione delle fibre di carbonio nella stragrande maggioranza dei processi produttivi viene fatta a mano quindi si giustifica l' elevato costo per la realizzazone di ogni singolo pezzo.

Il tessuto di carbonio viene prima tagliato, impregnato di resina e sucessivanente ogni singolo strato viene delicatamente messo in stampo.

Lo stampaggio

Lo stampaggio delle fibre di carbonio viene fatto in vari modi:

Direttamente su sagoma o stampo: metodo utizzato ormai poco per pezzi che non devono avere una portanza strutturale.

Sottovuoto: Questa tecnica è sicuramente la più diffusa e utilizzata, consiste nel avvolgere lo stampo in un sacco e aspirare l' aria. Con questa tecnica si ottiene un laminato con caratteristiche strutturali buone.

In autoclave sottovuoto:Questa è una tecnica molto costosa ma permette di ottenere risultati eccezzionali sia dal punto di vista strutturale che estetico.

.

ALCUNE FASI DI LAVORAZIONE DELLO SCARPONE

Taglio della fibra di carbonio

Il taglio della fibra di carbonio è un operazione molto delicata in quanto bisogna seguire una dima in modo di ottenere la chiususa di tutte le superfici dello scarpone.

 

La laminazione

Dopo il taglio le fibre vengono delicatamente laminate all' interno dello stampo, questa operazione è la più importante di tutte e richiede molto tempo perchè ogni singolo pezzo di fibra deve essere inserito nello stampo per chiudere tutte le superfici.

Stampaggio e cottura

Lo stampaggio viene fatto con la tecnica del vuoto e la cottura in autoclave.

Estrazione

Dopo la cottura che dura circa 5 ore si concludono i processi di polimerizzazione della resina eposiidica quindi si può procedere con l' estrazione dello scarpone.

Verniciatura Verniciatura