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Il primo fuso a snodo in fibra di carbonio di Marelli riduce il peso

Marelli ha collaborato con il fornitore di termoplastici Solvay per creare un componente in fibra di carbonio unico nel suo genere

Marelli

Marelli ha collaborato con il fornitore di termoplastici Solvay per creare un componente in fibra di carbonio unico nel suo genere. La soluzione di Marelli è quella di utilizzare la fibra di carbonio che include il 40% di materiale riciclato. Poiché non vi è abbondanza di prodotti in fibra di carbonio che tornano dalla fine della loro vita utile, la fibra di carbonio riciclata è normalmente materiale in eccesso recuperato dai processi di produzione per altre parti.

Marelli ha collaborato con il fornitore di termoplastici Solvay per creare un componente in fibra di carbonio unico nel suo genere

Le articolazioni dello sterzo, note anche come supporti per mozzi o montanti delle sospensioni, sono in genere parti pesanti a causa delle forze coinvolte nel sostenere il peso dell’auto e resistere alle forze di sterzo e frenata che si trasferiscono attraverso la parte.

Questi sono stati tradizionalmente realizzati in ghisa e l’alluminio fuso è un’alternativa leggera raramente vista utilizzata principalmente nelle auto sportive costose. Con questo vincolo di costo in mente, l’idea di passare alla fibra di carbonio potrebbe essere irrealistica, ma Marelli afferma di pensare di avere una soluzione con questo componente.

“La nostra prima idea con questo progetto è stata quella di combinare le altissime prestazioni meccaniche dei laminati in fibra di carbonio con la geometria molto complessa che può essere ottenuta con lo stampaggio a iniezione”, ha spiegato Salvatore Sottile, Advanced Materials Application Engineer, Composite Specialist e Project Leader per Magneti Marelli. “L’uso di fibra di carbonio riciclata ci consente di ridurre il costo del prodotto stesso e di diminuire il nostro impatto ambientale durante il processo di produzione. Oltre alla possibilità di raggiungere l’obiettivo della leggerezza rispetto alla controparte in alluminio. “

La fusione viene normalmente utilizzata per le articolazioni dello sterzo a causa delle loro forme complesse, un attributo che porta ulteriori sfide all’idea di utilizzare la fibra di carbonio. Magnetti Marelli ha collaborato con la divisione Composite Materials Global di Solvay nel tentativo di coniugare la forza dei compositi con la modellabilità dei materiali stampati a iniezione.

Lo snodo in fibra di carbonio è realizzato utilizzando ASMC (Advanced Sheet Moulding Compression), un metodo ad alto volume e ad alta pressione adatto per lo stampaggio di materiali complessi ad alta resistenza. La parte risultante è forte come la fibra di carbonio tradizionale ed è ancora più resistente alle fessurazioni. Rispetto alla normale ghisa, lo snodo Magneti Marelli è più leggero del 50 percento ed è addirittura del 25 percento più leggero dell’equivalente in alluminio.

Naturalmente, la durata di quei materiali tradizionali è ben consolidata, quindi il team Ride Dynamics di Magneti Marelli ha eseguito test, analisi e convalide approfonditi per confermare la durata del fuso a snodo, sviluppando prototipi utilizzando una pressa da 1500 tonnellate.

La combinazione della fibra di carbonio tagliata con ASMC consente parti strutturali complesse che soddisfano i requisiti di prestazioni che possono essere prodotte in un unico processo a forma di rete, con tempi di ciclo che Marelli descrive come adatti alla produzione automobilistica.

Marelli

La parte impiega processi di stampaggio a compressione e sovrastampaggio utilizzando una combinazione del composto termoplastico Amodel PPA di Solvay e dei compositi termoplastici Evolite PPA. Questi prodotti sono stati sviluppati specificamente per applicazioni funzionali automobilistiche ad alta temperatura come questo fuso a snodo.

“Siamo orgogliosi del nostro contributo a questo prototipo. Si tratta di un’applicazione combinata di successo delle tecnologie dei compositi termoplastici Amodel ed Evolite PPA di Solvay che soddisfa la velocità e la flessibilità di processo attese dai produttori automobilistici “, ha affermato Gerald Perrin, direttore automobilistico globale presso la divisione globale materiali compositi di Solvay.

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