Carbonio termoplastico vs carbo-titanio: la rivoluzione dei compositi

Anonim

Quando si pensava che l'ingegneria dei materiali fosse stagnante, due marchi iniziarono una lotta per misurare le forze dai migliori materiali compositi utilizzati nelle loro auto.

Questa sezione dell'Autopédia non è solo ferro e fuoco perché, di fatto, non c'è né ferro né fuoco. Ma in alternativa c'è il carbonio e altri elementi molto hi-tech per scaldare i padroni di casa. Ci confrontiamo con due tecnologie all'avanguardia: la nuova mescola di Lamborghini e la fantastica mescola di Pagani; Carbonio termoplastico contro carbonio-titanio.

Abbiamo demistificato il processo e svelato i segreti dietro queste nuove tecnologie che promettono una rivoluzione nelle supersportive e forse, in seguito, nelle auto di serie (BMW, tra gli altri marchi, lavora in questa direzione).

Abbiamo iniziato con il nuovo composito carbonio-titanio di Pagani, che sta emergendo come un materiale davvero rivoluzionario tra i compositi. Nonostante la rigidità della fibra di carbonio, ha uno svantaggio che ne impedisce un uso diffuso e che è legato alla mancanza di elasticità. Conoscendo questo dettaglio, Pagani ha deciso di evolversi oltre la fibra di carbonio che già utilizzava, in qualcosa che potesse resistere a piccoli impatti senza che il materiale potesse rompersi e rompersi. È stato attraverso la combinazione di diverse resine epossidiche che abbiamo cercato di ottenere una miscela ottimale tra rigidità ed elasticità. Esperimenti che hanno portato all'uso del titanio insieme alla fibra di carbonio. Horacio Pagani, titolare del marchio, è riuscito a rendere questo materiale più resistente anche se sottoposto a urti intensi. Vi spieghiamo in cosa consiste questo nuovo materiale e qual è la ricetta per ottenerlo.

Come suggerisce il nome, il carbo-titanio è costituito principalmente da fibra di carbonio intrecciata con trefoli di titanio, che sono avvolti perpendicolarmente alle fibre di carbonio, conferendo elasticità al pezzo in una direzione e fornendo rigidità nella direzione opposta.

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È questa elasticità extra che rende questo nuovo composto meno soggetto a rotture o rotture in caso di impatto. Creare questo nuovo materiale non è stato facile e il processo è molto più costoso di quanto si possa pensare.

Affinché il titanio possa essere fuso insieme alla fibra di carbonio, c'è un processo che deve ancora attraversare e che ti faremo conoscere. Per prima cosa bisogna sottoporre i fili di titanio che uniranno la fibra, in un processo abrasivo, per raggiungere la parte più grezza del metallo. Successivamente, i fili di titanio vengono rivestiti di platino, che, attraverso un processo chimico innescato nel metallo, ne provoca l'ossidazione, facendo così invecchiare il titanio.

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Una volta rivestito, il titanio è pronto per ricevere uno strato di primer, a cui segue l'applicazione di un composto adesivo che verrà poi legato con la fibra di carbonio. Questo processo permette alle due mescole – sia di titanio che di fibra di carbonio – di unirsi in perfetta armonia nello stampo quando il materiale viene cotto, dando origine al pezzo desiderato.

A differenza di Pagani, Lamborghini ha deciso di intraprendere una strada diversa. Mentre Pagani ha sfidato tutti e tutto con la sua nuova mescola, Lamborghini ha seguito un approccio più tradizionale, ma con una formula esclusiva chiamata “RTM LAMBO”.

L'opzione per il composito di carbonio termoplastico rinforzato, non si può dire che sia un'innovazione per quanto riguarda i materiali compositi, ma il modo in cui Lamborghini ha sviluppato la sua nuova materia prima, sì, supera la barriera standard. C'è un motivo per questa scelta, perché di questa mescola e Lamborghini sa che questa tecnologia permette di creare strutture complesse in un unico pezzo.

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Questo composto, oltre ad essere molto leggero, è anche molto resistente, con un costo di produzione inferiore, ed è anche riciclabile al 100% – e dall'altro soddisfa i requisiti di dilatazione termica richiesti dal marchio.

In considerazione del tradizionale processo di ottenimento di questo composito da processi di stampaggio: processo sotto vuoto; compressione stampo; e rispettive cotture, Lamborghini ha presentato i suoi nuovi metodi in collaborazione con le aziende coinvolte nel progetto.

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Tutto inizia con la colata dei materiali, dove le fibre di carbonio più corte vengono pressate a caldo nello stampo, il che facilita la produzione di parti più complesse. Inizia quindi la fase di preparazione, dove i rotoli di fibra di carbonio vengono tagliati a misura e immersi nel composto resinoso termoplastico, nel quale vengono pressati nello stampo e cotti in forno a miscela di pressione e temperatura.

Infine, i compositi vengono intrecciati in fili, che producono 50.000 trecce per cm², creando un tappetino che verrà reintrodotto nello stampo dove verrà fuso e nuovamente cotto, ottenendo i pezzi finali. L'intero processo non solo rende i pezzi più resistenti, ma previene anche il loro invecchiamento precoce.

Ora che ti abbiamo presentato queste 2 mescole super innovative, resta la domanda quale sia la migliore nel duello tra Carbonio Termoplastico VS Carbo-Titanio?

In una battaglia senza precedenti, Pagani tira fuori un materiale di altissima qualità, robustezza e innovazione, ma siccome non tutto è perfetto la mescola carbonio-titanio, non solo non è facile da produrre, ha anche costi molto alti e non è Riciclabile al 100%. In confronto, il carbonio termoplastico Lamborghini, oltre all'incredibile resistenza che offre e al minor costo di produzione, è riciclabile al 100%, ma il suo svantaggio sono i tempi di lavorazione e il fatto che dipende da diverse aziende che detengono gran parte del i brevetti sulla fabbricazione e la tecnologia utilizzata, che finisce per aumentare i costi, quindi non è possibile determinare un vincitore equo, ma una cosa è certa, questi composti promettono di rivoluzionare il futuro dell'industria automobilistica.

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