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Se vuoi saperne di più sulle proprietà dei materiali compositi utilizzati nelle lavorazioni di ORVIM, da quelli flessibili a quelli rigidi, da quelli a base naturale a quelli a base sintetica, questa breve panoramica è quello che fa per te.

Il mondo dei materiali compositi e dei materiali per l’ingegneria è molto ampio e in continua trasformazione e segue, e a volte anticipa, lo scenario globale delle innovazioni industriali. La ricerca scientifica e lo sviluppo tecnico sono in forte fermento e si muovono con l’obiettivo comune di sviluppare dei materiali compositi le cui proprietà garantiscano performance sempre migliori in termini di:

  • Risparmio energetico
  • Riduzione dei costi di produzione
  • Aumento della velocità di produzione
  • Sostenibilità ambientale

Per questo motivo, negli ultimi tempi i materiali compositi stanno definitivamente sostituendo in molti settori materiali ormai ritenuti pericolosi, come le fibre ceramiche, o non più efficienti ed efficaci, come i metalli.

Materiali compositi fibrorinforzati a base naturale o sintetica e le loro proprietà

Stanno conoscendo moltissimi nuovi utilizzi, per un’importanza del tutto rinnovata, i materiali compositi a base naturale, come la carta, il cotone, il legno o generalmente a base di fibre di cellulosa e i materiali compositi a base sintetica, come il carbonio e il kevlar.

Entrambi questi tipi di materiali compositi appartengono alla più grande famiglia dei materiali compositi fibrorinforzati, FRP.

Solitamente le basi naturali o sintetiche vengono combinate insieme ad una matrice polimerica, costituita da resine termo-indurenti, come quelle epossidiche, fenoliche, siliconiche, o termoplastiche, come quelle vinilesteriche e acriliche.

I materiali fibrorinforzati non sono apprezzati soltanto perché sono dei materiali molto flessibili e versatili, ma anche perché presentano proprietà fondamentali in campo ingegneristico, quali:

  • L’elevata leggerezza
  • L’elevata resistenza meccanica
  • La notevole resistenza alla corrosione
  • L’eccellente isolamento termico
  • Le ottime proprietà dielettriche e a-magnetiche.

Tra i principali materiali compositi fibrorinforzati lavorati da ORVIM, ci sono le fibre di carbonio, le fibre di vetro e le fibre di kevlar che vedremo insieme più avanti. I componenti di questi tipi di materiali compositi rende ciascuna di queste fibre assolutamente unica e preziosa per molti utilizzi industriali.

Fasi di realizzazione dei materiali compositi

I materiali compositi sono realizzati in due o più fasi. Le proprietà e le prestazioni dei materiali compositi sono superiori alla somma di quelle dei materiali costituenti. Le fasi vengono definite “rinforzo” e “matrice”, e sono rispettivamente una fase più rigida e forte ed una fase meno rigida e meno densa.

Le proprietà dei materiali compositi dipendono dalle proprietà dei componenti, dalla loro geometria e dalla loro distribuzione.

I materiali compositi rappresentano l’avanguardia delle tecnologie dei materiali unendo insieme le migliori caratteristiche di più materiali. La composizione di più materiali garantisce elevatissime performance fisiche, meccaniche e termiche, e proprietà superiori alla somma di quelle dei singoli componenti. Vediamo insieme quelli lavorati da ORVIM.

 

Proprietà della fibra di carbonio

70% più resistente dell’acciaio a parità di peso e 30% più leggera dell’alluminio, la fibra di carbonio permette di realizzare un materiale composito, spesso chiamato anch’esso “fibra di carbonio”, dalle notevoli proprietà meccaniche.
Resistente, elastico, stabile termicamente e chimicamente, questo materiale conosce vari utilizzi nel mondo industriale. In ordine sparso, tra i tanti, viene impiegato nel settore della robotica per la produzione di tiranti in fibra di carbonio, nel settore dell’automotive per parti di macchina per ragioni meccanico-strutturali, nel settore sportivo per la produzione di tubi in fibra di carbonio e nel settore del design per componenti con obiettivi estetici.

Proprietà della fibra di vetro

La fibra di vetro è leggera almeno quanto la fibra di carbonio e dotata anch’essa di buone proprietà di resistenza ed elasticità. Ma la caratteristica che più contribuisce al successo di questo materiale sono le eccellenti proprietà termoisolanti e la grande stabilità termica. Per questo viene utilizzata per la realizzazione sia di strutture rigide che di applicazioni flessibili termoisolanti modulari e adattive.

 

Proprietà della fibra aramidica (Kevlar)

Il Kevlar è uno dei materiali compositi più famosi per via delle eccellenti proprietà di resistenza ed elasticità. È una fibra sintetica aramidica molto utilizzata nella realizzazione di giubbotti antiproiettile, elmetti e altri strumenti di protezione da armi da fuoco, ma anche in molti componenti di automobili e moto da corsa, dal telaio alla carrozzeria, fino alle cinghie di trasmissione, agli pneumatici e alle tubazioni dei freni a disco.

Proprietà dei materiali compositi autolubrificanti

Questa è una famiglia di materiali compositi prevalentemente a base naturale. In fase di produzione, le basi, costituite per lo più da carta o da fibra di cotone, vengono combinate con resine termoindurenti fenoliche. A questa miscela vengono poi aggiunti il PTFE (Teflon) o il MoS2 come additivi. Il risultato è un sostituto eccellente di materiali che richiedono lubrificazione e basso coefficiente d’attrito.

Proprietà di materie plastiche

ORVIM lavora anche nella produzione e nella lavorazione di materie plastiche ad elevate prestazioni per l’ingegneria. Materiali quali POM, PSU, PPS, PEI, PTFE, PEEK, che eccellono per proprietà di scorrimento, per il basso assorbimento di umidità, per la stabilità dimensionale e la conformità alle normative FDA.

Fibra di carbonio

La fibra di carbonio è un materiale composito innovativo non convenzionale, il 70 per cento più leggero dell’acciaio e il 30 per cento più leggero dell’alluminio. Eccellente resistenza e modulo elastico, stabile termicamente e chimicamente.

Fibra di vetro

Materiale leggero come la fibra di carbonio, dotato di buona resistenza e modulo elastico, eccellente proprietà termoisolante e stabilità termica, viene impiegato sia per strutture rigide che per applicazioni flessibili (cover robot).

Kevlar

Fibra sintetica particolarmente forti ed estremamente resistenti al calore, agli urti e allo sfregamento. Fibra con densità molto bassa e resistente a umidità e a molti solventi. Valida soluzione per applicazioni aerospaziali.

Materiali autolubrificanti

Materiali compositi costituiti da carte o cotone e resine fenoliche additivati con PTFE o MoS2. Eccellenti sostituti di materiali che richiedono lubrificazione e basso coefficiente d’attrito.

Tecnopolimeri

Materiali plastici ad elevate prestazione per ingegneria quali POM, PSU, PPS, PEI, PTFE, PEEK che eccellono per proprietà di scorrimento, basso assorbimento di umidità, stabilità dimensionale e conformità a normative FDA.

Altro

La curiosità e la sempre viva sperimentazione sono motore per un continuo ampliamento della già vasta gamma di materiali e la conseguente scoperta di nuove opportunità di interesse.