Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi LE TECNOLOGIE di PRODUZIONE dei MATERIALI COMPOSITI.

Presentazione sul tema: "Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi LE TECNOLOGIE di PRODUZIONE dei MATERIALI COMPOSITI."— Transcript della presentazione:

1 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi LE TECNOLOGIE di PRODUZIONE dei MATERIALI COMPOSITI

2 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE Fasi Posizionamento Rinforzo e Matrice Formatura Polimerizzazione Sformatura

3 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE La polimerizzazione Fibre impregnate Struttura composita Temperatura + Pressione Innesco reazioni chimicheBilancio forze resina - rinforzo

4 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE La polimerizzazione

5 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE Problematiche: il fenomeno del ritiro Il ritiro è essenzialmente legato a due fenomeni: polimerizzazione ; contrazione termica. Riarrangiamento molecole Raffreddamento post-reazione Resina epossidica 1-5% Resine poliesteri e vinili-esteri dal 5 al 12% Un ritiro elevato: favorisce il distacco del pezzo dallo stampo, è causa di molti difetti di stampaggio (distorsioni e depressioni superficiali).

6 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE Problematiche: presenza di vuoti-porosita’ Il flusso di resina non rimuove completamente l’aria intrappolata: per la velocità di impregnazione, per la viscosità della resina, per l’energia superficiale all’interfaccia resina-fibra. I vuoti fondamentalmente si formano da: bolle d’aria presenza di agenti ad alto grado di volatilità presenti nella resina. Questo fenomeno può essere ridotto in vari modi: degasando la resina liquida; applicando il vuoto durante lo stampaggio; permettendo alla resina di fluire liberamente nello stampo.

7 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE PROCESSI A STAMPO APERTO PROCESSI A STAMPO CHIUSO

8 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE A STAMPO APERTO Prevedono l’utilizzo di un unico stampo (maschio o femmina) 1.Solo una faccia del manufatto finale avrà una finitura superficiale controllata. 2.La maggior parte di queste tecnologie, essendo poco automatizzate, vengono utilizzate per produzioni di piccole serie di parti voluminose. 3.In tutte le tecnologie a stampo aperto il pericolo per la salute degli operatori è notevole, soprattutto quando la fase di polimerizzazione avviene negli ambienti di lavoro (stirolo).

9 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE A STAMPO APERTO FORMATURA A MANO FORMATURA PER CONTATTO E SPRUZZO FORMATURA PER CENTRIFUGAZIONE FILAMENT WINDING STAMPAGGIO IN SACCO

10 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE A STAMPO CHIUSO La formatura avviene tra stampo e controstampo. 1.La polimerizzazione della resina avviene mentre il materiale è contenuto tra due superfici: stampo e controstampo. 2.Consente di avere il controllo della qualità superficiale su tutto il prodotto. 3.Sebbene il costo di impianto risulti molto elevato, esso è ben giustificato per produzioni in serie consentendo: una standardizzazione della produzione una riduzione molto drastica dei tempi di produzione, un intervento limitato da parte dell’operatore. Gli elevati costi d’impianto sono legati soprattutto agli stampi, solitamente plastici o metallici, i quali: devono essere progettati con particolare cura, soprattutto se le pressioni in gioco sono molto elevate devono resistere all’abrasione dovuta ai ripetuti cicli di lavoro

11 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE A STAMPO CHIUSO PULTRUSIONE STAMPAGGIO PER COMPRESSIONE STAMPAGGIO PER INIEZIONE

12 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE Il problema delle emissioni nell’aria Le emissioni organiche si hanno per l’evaporazione degli agenti leganti (monomeri) contenuti nella resina liquida: stirene, metil-metacrilato e vinil-tolene La quantità di emissioni di monomeri dipende: dalla superficie della resina esposta all’aria dal tempo di esposizione

13 Corso di Tecnologie Speciali I – prof. Luigi Carrino I Materiali Compositi TECNOLOGIE Il problema delle emissioni nell’aria Resine che sviluppano poche emissioni organiche: resine a basso contenuto di stirene (minore del 38%) resine a vapore soppresso (paraffine ) resine catalizzate con benzol-periossido (BPO) Soluzioni