1 2007 - Innovare

Materiali compositiriali compositi ad elevate prestazionipossano esprimere le massime potenzialitànei campi sopra indicati, é necessariorealizzare un abbattimento dei costi diproduzione, mantenendo specifiche diqualità costanti sia per i semilavorati cheper i pezzi finiti. Da una analisi del1 - 2: esempio di una forma complessa(casco da ciclismo) ottenuta con duedifferenti tipi di SRP a base PP.breakdown dei costi su di un pezzo inmateriale composito finito, è stato possibilevalutare per circa il 60% l’incidenzadel costo di lavorazione: sulla base di taleproiezione è possibile quindi individuareil campo dove un intervento versol’abbattimento dei costi può avere lemassime ricadute.Materiali polimerici compositi tradizionali,rinforzati in fibra di vetro (GFRPdall’inglese Glass Fibre Reinforced Polymers)o di Carbonio (CFRP, Carbon FibreReinforced Polymers), sono tradizionalmentea matrice termoindurente. Questogenere di materiali possiede proprietàmeccaniche superiori, ma per contro hamaggiore fragilità e superiori costi di produzionelegati ai tempi di cura delle resine;queste non sono riciclabili a fine vitautile, fattore questo che influisce negativamentesui costi di smaltimento, e suiproblemi ambientali connessi. I materialitermoplastici tradizionali trovano unvasto campo di applicazioni per la loroeconomicità e per la capacità di esserericiclati più volte senza degradazione; possonoinoltre essere facilmente customizzati sulla singolaapplicazione per raggiungere requisitispecifici. Tuttavia, le caratteristiche meccanichedi un polimero termoplastico non rinforzatonon sono tali da permetterne l’uso come materialestrutturale. Per soddisfare queste richieste,e superare i limiti intrinseci dei composititermoindurenti, le ricerche hanno portato inanni recenti allo sviluppo di tecniche di fabbricazionee di criteri di progettazione per unanuova generazione di compositi polimerici amatrice termoplastica. Le matrici termoplastichesono caratterizzate dalla capacità di acquisireuna buona fluidità, se riscaldate ad unatemperatura sufficientemente elevata. La formadei componenti può quindi essere modificatasemplicemente applicando una pressionementre il materiale è riscaldato ad un’opportunatemperatura (formatura a caldo). Rispettoalle matrici termoindurenti, quelle termoplastichesono mediamente più tenaci ed, in alcunicasi, presentano temperature di esercizio piùelevate, fatto che ne consente l’uso anche perapplicazioni in condizioni gravose in cui tradizionalmentesi è ricorso all’uso di metalli. Icompositi a matrice termoplastica si possonoclassificare in due categorie:- Compositi fibro-rinforzati con matrice termoplastica;- Polimeri auto-rinforzati, 100% termoplastici.Nella prima famiglia di compositi le matricitermoplastiche quali Polypropylene (PP), PolybutyleneTerephthalate (PBT), Polyamide (PA6,PA12 or PA4.6), Thermoplastic Urethane(TPU), Polyphenylene Sulfide (PPS) ecc. vengonorinforzate con fibre di carbonio, aramidicheo di vetro, o da una loro combinazione.➤INNOVARE • 1 • 2007 47