Aug 22, 2023
Parte strutturale automobilistica complessa stampata da una preforma singola
Stephen Moore | 15 nov 2022 Cannon Tipos ha collaborato con Coriolis Composites per lo stampaggio a trasferimento di resina ad alta pressione (HP-RTM) rapido e preciso di una preforma secca a forma quasi netta. La parte
Stephen Moore | 15 novembre 2022
Cannon Tipos ha collaborato con Coriolis Composites per lo stampaggio a trasferimento di resina ad alta pressione (HP-RTM) veloce e preciso di una preforma secca a forma quasi netta. La parte è prodotta con la tecnologia brevettata di posizionamento automatico della fibra (AFP) di Coriolis.
Coriolis Composites è leader mondiale nella fornitura di attrezzature e macchine robotizzate AFP, che consentono la posa di fibre continue o discontinue con minimo spreco di materiale, in vari orientamenti, anche per superfici geometriche complesse. Ha sviluppato un processo esclusivo per realizzare preforme funzionalizzate con fibra secca di parti composite per una vasta gamma di settori industriali, in particolare aerospaziale e automobilistico.
"È solo nell'ultimo decennio che sono emerse tecnologie di preforme ingegnerizzate avanzate ed economicamente vantaggiose, che hanno sostituito la necessità di un allineamento accurato e ad alta intensità di manodopera di diverse preforme in uno stampo HP-RTM", ha affermato Andrea Castelnovo, Responsabile tecnologia e ricerca e sviluppo presso Tipo di cannone. “L'innovativa preforma secca dalla forma quasi netta sviluppata attraverso il processo AFP di Coriolis e il nostro stampo in acciaio, lucidato fino a ottenere una finitura a specchio, e le macchine di dosaggio ad alta pressione e le apparecchiature di iniezione hanno contribuito a realizzare una complessa parte strutturale body-in-white per locali rinforzo utilizzando un’unica preforma in un processo semplice e veloce con elevata produttività e costi sostenibili.”
La preforma secca AFP 2D è composta da un orientamento ottimizzato delle fibre di strati di fibra di carbonio non tessuto unidirezionale (UD) (strato da 280 g/m2) con una frazione volumetrica di fibra (FVF) del 55%, ottenendo proprietà meccaniche superiori nella parte finale e incorpora una tecnologia legante proprietaria compatibile con un sistema di resina epossidica a polimerizzazione rapida. La funzionalizzazione della preforma migliora la formabilità, la permeabilità e la rifilatura (tramite getto d'acqua 3D) per ottenere un contorno dalla forma netta e ridurre gli scarti complessivi del 50%.
Secondo Castelnovo, la preforma 2D viene posata in 30 secondi in uno strumento che viene poi riscaldato in un forno per darle una forma 3D in un tempo di ciclo di un minuto. "Il tempo effettivo del ciclo di processo HP-RTM è di tre minuti e stiamo considerando un ciclo di produzione di 250.000 parti", aggiunge.
Cannon Tipos ha progettato lo stampo in acciaio per resistere fino a 120 bar (1.740 psi) di pressione, evitando così la microporosità. Viene mantenuta una temperatura costante entro 2°C per garantire una reazione ottimale della resina con l'indurente e ridurre al minimo la contropressione durante la fase di infusione e massimizzare il tempo di vuoto per evitare dilavamenti e bolle d'aria. Inoltre, le cavità altamente lucidate sfruttano appieno l'estetica della superficie della parte stampata finale ottenibile con la tecnologia delle preforme di Coriolis.
La parte strutturale locale BIW risultante per la produzione in serie è sottoposta a prove di qualificazione. Ha un takt time di 20 secondi (la velocità necessaria per completare un prodotto per soddisfare la domanda dei clienti) e mostra prestazioni meccaniche equivalenti rispetto alle attuali soluzioni [in metallo], offrendo allo stesso tempo una riduzione del peso fino all'80%.
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