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TENDENZE NELL'EVOLUZIONE DELLE MATERIE PLASTICHE UTILIZZATE NELL'AUTOVEICOLO

Le materie plastiche hanno preso piede nel mondo dell’autoveicolo, per cui si trovano sempre più componenti plastici nelle auto, aspetto principalmente dovuto al fatto che questi ultimi hanno densità minori rispetto ai metalli, con tutti i vantaggi che ne conseguono. La difficoltà principale per il progettista meccanico consiste nel passare dal materiale metallico a quello plastico, poiché quest’ultimo richiede un approccio completamente diverso nella progettazione; invece uno dei principali vantaggi delle plastiche è di poter modificarne le proprietà con relativa facilità: è d’uso, infatti, utilizzare additivi durante la formazione dei materiali. E’ possibile per esempio rendere una plastica non infiammabile. Si parla allora di Taylor-made materials: fatti su misura per applicazioni ingegneristiche.

Procediamo con una classificazione delle materie plastiche:

  • Termoplastici e Termoindurenti
  • Amorfi e semicristallini
  • Commodities, Engineering Plastics e Advanced Plastics

Termoplastici

(immagine molecola pag 23 Simo)

La caratteristica principale è quella di diventare simile a un fluido viscoso una volta raggiunte le alte temperature. Ciò permette di essere modellabile in qualsiasi forma, che viene poi mantenuta una volta raffreddato. Questo processo è reversibile e, teoricamente, ripetibile all’infinito. Le proprietà di questi materiali sono dovute alla struttura molecolare: si compongono di molecole di grandi dimensioni tenute insieme da legami deboli, che si rompono facilmente con l’aumento della temperatura.

Termoindurenti

(immagine molecola)

Al contrario dei termoplastici, una volta formatisi, se riscaldati progressivamente ad alte temperature, iniziano a formare, sulla superficie, dei composti carboniosi; questa proprietà è dovuta alla struttura molecolare, cioè molecole di dimensioni minori di quelle termoplastiche e legami tridimensionali forti che le uniscono. Devono essere quindi formati contestualmente alla formazione del reticolo, data l’impossibilità di essere modificati in seguito.

“immagine tabella proprietà”

NB: la riciclabilità è diventato uno dei cardini della progettazione

Inserire Grafico 1 modulo elastico slide 5/26 Simo

Amorfi

In questi materiali manca un ordine della materia nello spazio. Nel grafico 1 è possibile vedere che l’andamento caratteristico del modulo elastico, dei materiali amorfi termoplastici, in funzione della temperatura è rappresentato dalla curva più in basso. A basse temperatura hanno moduli dell’ordine dei GPa, che crollano, intorno alla temperatura di transizione vetrosa, anche oltre 3 ordini di grandezza fino ai MPa. Quindi nell’utilizzo di un materiale amorfo rigido, bisogna essere certi che la temperatura di utilizzo sia inferiore di almeno una trentina di gradi rispetto a quella appena citata. Aumentando la temperatura ulteriormente, il modulo resta costante per poi crollare nuovamente fino alla zona di comportamento liquido viscoso (circa 100 gradi oltre la Tg) che è la zona in cui si lavora il materiale.

Semicristallini

In certe zone di questi materiali esiste un ordine tridimensionale delle molecole nello spazio. Nel grafico 1 si può vedere che l’andamento caratteristico del modulo elastico, dei materiali semicristallini termoplastici, in funzione della temperatura è rappresentato dalle curve più in alto. Presentano un comportamento particolare tra Tg e Tm (di fusione): il materiale è ancora solido, quindi la temperatura di riferimento per l’utilizzo è Tm ma ha un comportamento duttile, quindi con capacità di dissipare grandi quantità di energia prima di arrivare a rottura. Anche questi materiali, oltre Tg, diventano liquido-viscosi e quindi facilmente modellabili. Nel grafico 2 si può vedere l’andamento caratteristico del modulo elastico, dei materiali semicristallini termoindurenti, in funzione della temperatura. Poiché lo scorrimento tra molecole è proibito, manca il comportamento liquido viscoso e, arrivati a una certa temperatura, iniziano a decomporsi dando origine a un residuo carbonioso. L’andamento del modulo è influenzato dal grado di cristallinità (densità dei reticoli), che viene scelto quando si valuta il materiale da utilizzare.

immagine tabella proprietà

NB:il ritiro nei semicristallini, oltre che più alto rispetto agli amorfi, può variare da punto a punto del materiale. (Possibile problema durante lo stampaggio)

NB: sotto cofano sono più indicati i semicristallini per la loro maggiore resistenza a agenti, quali vapori d’olio e di benzina.

E’ possibile eseguire un’ulteriore classificazione dei materiali plastici in base al loro costo:

Commodities

Si parla di polimeri a basso costo di largo impiego con prestazioni modeste, soprattutto in termini di massima temperatura di utilizzo (poco sopra i 100°C) Si parla di meno di 1 €/kg.

Engineering Polymers

Si parla di costi fino a 4 €/kg. Hanno prestazioni leggermente superiori

High Performances Polymers

Hanno costi ancora superiori, che vanno fino a 10 €/kg. Possono essere usati per applicazioni un po’ più particolari.

Vantaggi dei materiali plastici rispetto ai metalli

  • Bassa densità (1-1.4 g/cm3) → guadagno in termini di riduzione di peso
  • Facilità di realizzare forme complesse senza particolari complicazioni in fase di stampaggio (ad esempio nervature)
  • Co-iniezione di diversi materiali: possibilità di produrre oggetti mediante introduzione dsi materiali nella matrice, per esempio inserti metallici
  • Versatilità delle proprietà: deriva dalla capacità di questi materiali di inglobare degli additivi per modulare le proprietà in relazione a quelle desiderate per l’applicazione
  • Facilità di lavorazione anche per forme complesse
  • La saldatura è un processo semplice per i termoplastici, mentre è un processo complesso per i termoindurenti
  • Molto semplice la colorazione in massa, semplicemente aggiungendo un colorante alla mistura, che permette di avere il materiale colorato anche dopo un’abrasione

Svantaggi dei materiali plastici rispetto ai metalli

  • Bassa rigidità (modulo elastico 1-5 GPa), problema per un utilizzo strutturale (parzialmente risolvibile usando le nervature)
  • Massima temperatura d’uso che può essere molto bassa (per es. per il PVC è 60°C)
  • Stabilità dimensionale: fenomeno per cui, durante lo stampaggio, si possono avere fenomeno di orientazione o diversa cristallizzazione che possono dare origini a tensioni interne, con conseguente svergolamento fuori dallo stampo
  • Fenomeni di creep e rilassamento di tensioni, dovuti al comportamento viscoelastico di questi materiali, per cui le proprietà possono variare nel tempo anche a temperature basse
  • Subiscono anch’essi l’azione di agenti esterni, quali l’ossidazione, la temperatura, aspetti da considerare nel definire la durabilità del materiale.
  • Bassa durezza

Lavorabilità

E’ molto importante la lavorabilità, da considerare quando si deve scegliere la tecnologia da utilizzare per produrre un componente. Al variare della lunghezza delle catene polimeriche (decisa durante le polimerizzazione), alcune proprietà, come la viscosità allo stato fuso, tendono all’infinito. Quindi, via via che il peso molecolare (e quindi la lunghezza delle catene) aumenta, la viscosità diventa ingestibile, perché troppo alta anche alle alte temperature. Pertanto anche tecniche come la injection molding non possono essere utilizzate per stampaggio di polimeri con pesi molecolare molto alti. E’ possibile invece usare tecniche come lo stampaggio a compressione o l’estrusione. Perciò è importante sapere, durante la scelta del materiale, quale tecnologia si utilizzerà per la formatura di questo materiale.

Materiali termoplastici

  • La lavorabilità è facile ed economica
  • Esistono molte tecnologie disponibile per fare corpi cavi o geometrie complesse con basse tolleranze
  • Possibilità di inserire inserti meccanici dove ad esempio avvitare qualcosa; si possono includere nelle fase di stampaggio risparmiando tempo delle lavorazioni successive
  • Facile riciclaggio degli scarti

Materiali compositi ad alte prestazioni

Spesso utilizzano matrici plastiche termoindurenti

  • La lavorazione è più complesse e costosa
  • Vi sono meno tecnologie disponibili
  • E’ più difficile ottenere geometrie complesse
  • Maggior difficoltà del riciclo

Tendenze nell’evoluzione delle materie plastiche

Da un punto di vista tecnologico/applicativo (ciò che interessa al progettista) le tendenze sono:

  • Metal replacement cioè la riduzione dei metalli
  • Riduzione impatto ambientale; tematica venuta avanti nell’ultimo decennio sotto la spinta dell’opinione pubblica sempre più sensibile ai problemi di sostenibilità ambientale

Metal replacement come strategia e strumento per l’innovazione del prodotto

L’uso della plastica in sostituzione dei metalli si è fatto fino dagli anni 60, ad esempio una volta i secchi erano in lamiera zincata o smaltata: erano pesanti, si ammaccavano facilmente e si arrugginivano, perciò si è passato a quelli in plastica. Nonostante però l’uso della plastica sia avvenuto già negli anni 60, l’introduzione delle plastiche nell’industria meccanica ha richiesto molto più tempo questo per vari motivi:

  • La plastica anche oggi è usata come sinonimo di scarsa proprietà e questo deriva da un cattivo uso della plastica fatto agli inizi cioè quando essa veniva usata come un surrogato di altri materiali. Questo non è propriamente vero, ad oggi vi sono tantissime applicazioni in campo biologico con alto contenuto tecnologico e applicazioni nel campo di packaging; alcuni imballaggi che devono avere delle specifiche funzioni protettive degli alimenti sono formati da 6 o 7 strati diversi di plastica per poter avere delle proprietà di barriera giuste e preservare al meglio il cibo contenuto all’interno.
  • Mancanza di conoscenza storica; a quel tempo i progettisti erano specializzati in metalli e avevano poca esperienza con le materie plastiche
  • Diffidenza per incapacità di valutare l’effetto di sollecitazioni prolungate quindi Creep e rilassamento delle tensioni
  • Le attrezzature presenti erano quelle per la lavorazione dei metalli quindi vi era bisogno di grossi investimenti per cambiare tutte le macchine
  • Confronto costo/Kg; ancora oggi alcuni metalli sono meno costosi delle plastiche
  • Problemi avuti nella progettazione usando i criteri per la progettazione dei metalli; oggi si sa che le plastiche devono essere progettate partendo dal presupposto che sono materiali inversi dei metalli

Benefici e obiettivi

  • Riduzione di peso perchè le plastiche hanno densità basse. Nel caso di veicoli questo significa riduzione dei consumi di carburante e miglioramento delle prestazioni
  • Libertà nella progettazione che consente di realizzare forme difficilmente realizzabili con i metalli
  • Riduzione o eliminazione di lavorazioni; la possibilità di realizzare oggetti di geometria complessa può consentire al progettista di fare un oggetto che racchiuda in sé quello che si poteva realizzare col metallo con diversi componenti
  • Riduzione costi
  • Cicli di stampaggio e cicli di sviluppo prodotto veloci
  • Facile differenziazione del prodotto per aumentare la competitività sul mercato (per esempio cambio di colore o oggetti bicolore)

Materie plastiche rinforzate con fibre – FRP (Fiber Renforce Plastic)

Uno dei limiti delle materie plastiche è il basso modulo (max 8 GPa) perciò per ridurre il gap che si ha con i materiali metallici bisogna aggiungere delle sostanze di rinforzo in genere costituite da fibre allora in questo caso si parla di compositi. Vi sono diversi tipi di fibre:

  • Fibre corte (1-3 mm)
  • Fibre lunghe (10-50 mm)
  • Fibre continue

Inserire imm. Slide 15 Uso dei diversi tipi di materie plastiche in termini di volumi

Inserire imm slide 15 proprietà aspect ratio (rapporto tra lunghezza e diametro fibra)

Più la fibra è lunga, maggiore è la rigidità introdotta nel materiale e maggiore è la resistenza all’impatto ma è anche più alta la deformazione (le fibre si orientano e si possono creare tensionamenti che a loro volta portano fenomeni di distorsione). Si vede anche che la presenza di fibre riduce il ritiro.

Principali proprietà

  • Rigidità e HDT (Heat Distortion Temperature): temperatura alla quale avviene una distorsione sotto l’azione di un carico prefissato, caratteristica in genere riportata nei bollettini tecnici.

Imm. Slide 16 : DIDASCALIA a parte i LCP (Liquid Crystal Polymers) che arrivano a 12-15 GPa, tutte le altre plastiche stanno sotto i 6 GPa. Però aggiungendo le fibre (in verde) si vede che vi è un incremento del modulo di un fattore 3-4 se la percentuale in fibre è del 30%. In qualche caso, aumentando la percentuale di fibre fino al 55%, si può arrivare, con matrici termoplastiche, a valori intorno ai 25 GPa.

  • Resistenza all’impatto: L’effetto benefico sull’incremento del modulo si riflette in modo negativo sulla resistenza all’impatto perché il materiale diventa più rigido ma più fragile.

Imm. Slide 17: grafico modulo-resistenza all’impatto: l’ideale è avere un materiale che stia in alto a destra. In giallo le GF (glass fiber = fibre di vetro). Il rinforzo oltre che dalla forma della fibra, dipende anche dalla natura di essa.

  • Massima temperatura di esercizio: Oltre all’HDT, che si riferisce alla massima temperatura d’uso per brevi istanti, è importante la resistenza alla temperatura continua.

(Imm slide 18)

  • Resistenza agli idrocarburi e carburanti. Le proprietà meccaniche possono variare anche in maniera rilevante se le plastiche vengono a contatto con alcuni liquidi in particolare con idrocarburi e carburanti. Nei metalli non ci si poneva il problema del contatto con i liquidi, invece con le plastiche bisogna tener conto il fatto che alcune sostanze organiche possono modificare in maniera rilevante il materiale rendendolo molto più fragile perché facilitano la propagazione delle cricche.

(Imm slide 19)

Evoluzione delle proprietà: Termoplastici rinforzati con fibre lunghe

In genere per lo stampaggio di materie plastiche si parte dai granuli; quelli più comuni contengono fibre di vetro corte (da 1 a 3 mm) che, quando vengono lavorate, riducono ulteriormente la propria lunghezza (0.3 mm). Nel caso di granuli contenenti fibre lunghe (12 mm) e orientate tutte nella stessa direzione, con la lavorazione la lunghezza si riduce (3- 6 mm) ma rimane comunque accettabile. Stampando l’oggetto con fibre corte o lo stesso oggetto con fibre lunghe (e poi eliminando tramite pirolisi la parte organica cioè la matrice polimerica) ci si accorge che l’oggetto stampato con fibre lunghe mantiene la propria forma perché il fascio di fibre orientate forma un reticolo tridimensionale che ha una sua consistenza e questo determina una serie di proprietà e di vantaggi:

  • Resistenza all’impatto: hanno una resistenza maggiore soprattutto a basse temperature
  • Allungamento a creep
  • Stabilità alla deformazione
  • Assorbimento di energia

Le fibre lunghe costano di più di quelle corte, però possono dare un vantaggio giustificato dal tipo di applicazione (es. è possibile fare delle sedute senza alcun rinforzo in metallo al proprio interno.

(inserire imm slide 21)

Per quanto riguarda la massa relativa a pari rigidità notiamo che il polipropilene rinforzato con 30% di GF ha un valore leggermente più basso di quello dell’alluminio quindi ottimo risultato.

Imm slide 22 :

In verde vantaggi per le poliammidi, in rosso gli svantaggi

Esempi di applicazioni di plastiche in sostituzione dei metalli

(imm slide 23) Sostegno porta schede: notiamo che dal punto di vista funzionale non vi è vantaggio di fare l’oggetto in plastica, il vantaggio sta nella riduzione degli step operativi e quindi dei costi.

Slide24 Comparazione tra fabbricazione con alluminio pressofuso con poliammide rinforzata. In alto sono mostrati i target da conseguire nella costruzione del pezzo. Sono anche elencati alcuni benefici derivanti dalla sostituzione dell’alluminio con la poliammide. In particolare i vantaggi consistono nel fatto lo stampo dura 4 volte in più rispetto al caso con alluminio,non abbiamo bisogno di lavorazioni supplementari come lucidatura di superfici, migliore riproducibilità e minor propensione alla corrosione. E’ possibile notare che, al fine di raggiungere una rigidità adeguata del materiale plastico, si aggiungono molte nervature nel pezzo. Queste sono abbastanza semplici da aggiungere nella fase di stampaggio e permettono di avere rigidezza dove occorre.

Slide25 Sono riportati altri esempi di sostituzione di materiali metallici con materiali plastici (poliammide 6.6 (PA6.6) e poliammide 4.6 (PA4.6)) in svariati campi. La PA6.6 di solito è poco costosa non avendo prestazioni molto elevate. La PA4.6 invece ha prestazioni abbastanza elevate ma è anche abbastanza costosa. Il suo utilizzo è giustificato nel caso di requisiti da soddisfare abbastanza stringenti. Sia PA4.6 sia PA6.6 hanno bassa resistenza al contatto con liquidi.

Slide 26 Si può vedere anche utilizzo di materiali plastici come la poliammide aromicata (PPA) per costruzioni di sonde per la misurazione del livello del liquido di raffreddamento. Questo materiale ha una grande resistenza a contatto con liquidi tipo olio di raffreddamento e quindi si prestano bene ad utilizzi di questo tipo.

Slide 27 e 28 Sono quindi mostrati esempi di sostituzione di materiali metallici con PEEK(Polietereterchetone). Questo è un materiale molto costoso e quindi raramente si giustifica il suo utilizzo.

Poliparafenileni (PPP)

Slide 29 Per quanto riguarda i materiali plastici denominati poliparafenileni (PPP), questi hanno prestazioni equivalenti simili a quelle del PEEK se rinforzato con 30% di fibra. Nel grafico a destra viene messa a confronto la rigidità specifica di questi materiali con altre tipologie di materiali ( leghe d’alluminio, titanio, magnesio e acciaio). S può notare che le prestazioni del materiale sono molto alte ma bisogna tener conto che questo materiale è molto costoso e ha temperature di lavorazione prossime ai 150°C (molto difficile da lavorare). Per questo motivo gli ambiti di utilizzo di questo materiale sono limitati a campi dove i costi sono una variabile poco importante (aerospazio e F1).

Materiali compositi ad alte prestazioni a matrice plastica

Slide 34 Prima avevamo visto che il materiali plastici potevano essere rinforzati inserendo al loro interno delle fibre che potevano arrivare anche ad una lunghezza di 12mm. Nel caso di applicazioni strutturali tale tipo di rinforzo non è sufficiente a raggiungere delle prestazioni del materiale sufficientemente elevate e quindi si passa al campo dei materiali compositi ad alte prestazioni. Per questi materiali il materiale plastico costituisce la matrice ed ha essenzialmente il compito di legare le fibre tra loro e di trasferire i carichi all’intero manufatto. Il rinforzo invece è costituito da fibre che possono essere di vario tipo. Tra le più diffuse abbiamo fibre di vetro, in carbonio alto modulo/alte resistenze e fibre aramidiche. Le fibre hanno tutte diverse proprietà e vengono scelte a seconda delle applicazioni. (tabella slide 35) Ad esempio le fibre aramidiche hanno densità bassa ma alta resistenza e quindi vengono usate nella produzione di elmetti, caschi o giubbotti anti-proiettile per combinare leggerezza e prestazioni.

Slide 35 Comparando le prestazioni dei diversi materiali compositi, si nota che i materiali rinforzati con fibre corte hanno generalmente prestazioni molto meno elevate di quelli con rinforzo a fibra lunga. Per materiali di questo tipo l’incremento delle prestazioni dipende anche dalla percentuale di fibre usate e dal modo in cui queste sono disposte. Dal grafico (in basso a sinistra) si può notare che le fibre non possono occupare più del 70% del volume del composito, altrimenti si perderebbe il ruolo di legante della matrice, e che le massime prestazioni si hanno per fibre allineate e continue.

Slide 36 e 37 Dai grafici in basso si può vedere come per una lamina unidirezionale il modulo a resistenza nelle direzione delle fibre dipende essenzialmente dalle fibre. Nella direzione ortogonale e queste il modulo è invece quello della matrice plastica. Questo comportamento si nota in particolare nel grafico centrale dove si può vedere come il modulo vari da un valore massimo ad uno minimo cambiando la direzione di applicazione dei carichi sull’unidirezionale da 0° a 90°. Un problema di questo tipo di materiale è la direzionalità delle proprietà di cui si deve tener conto. Per ovviare a questo problema si ricorre a materiali isotropi o quasi isotropi dove le lamine sono disposte con angolature opportune.

Nella figura in basso (slide 37) mostra in quali casi di carico e per quali proprietà specifiche del composito conti la matrice oppure la fibra.

Slide 38 Vengono qui messe a confronto le caratteristiche delle due principali famiglie di matrici usate nel materiali compositi che sono quelle termoplastiche e quelle termoindurenti. La principale differenza tra queste due matrici è che nel caso di quelle termoplastiche queste avranno caratteristiche ben precise che sono quelle, nel caso delle termoindurenti si comprano dei materiali per impregnare delle fibre e solo dopo averle sottoposte a condizioni di temperatura e pressione adeguate si genera la struttura reticolata da cui derivano le caratteristiche prestazionali. In generale, quindi, il processo di formatura delle matrici termoindurenti coinvolge una reazione chimica che deve essere controllata adeguatamente al fine di generare la densità di reticolazione voluta e quindi le prestazioni desiderate. Un vantaggio delle termoindurenti rispetto alle termoplastiche sta nella minor viscosità. Queste matrici permettono di impregnare molto bene la fibra e quindi vengono utilizzate per impregnare una pre-forma di tessuto contenuta in due stampi. Questa, insieme al costo, è la ragione principale per cui oggi i compositi con materiale termoindurente sono molto più diffusi di quelli fatti con matrice termoplastica. Le matrici termoplastiche presentano però un vantaggio molto importante che è la possibilità di essere facilmente riciclate. Questa proprietà è molto importante oggi ed è per questo che il campo della ricerca è molto concentrato nel trovare delle matrici di questo tipo che possano essere usate in più grande scala.

Slide 39 Tabella di confronto tra alcune caratteristiche prestazionali di materiali compositi e materiali metallici.

Slide 40 Altra tabella di confronto tra diversi materiali compositi e relativi campi di applicazione in ambito automotive.

Slide 41 (grafico in alto centrale) Si può notare che i materiali compositi rinforzati con diversi tipi di fibre hanno caratteristiche di resistenza specifica molto maggiore di altri materiali come titanio, alluminio e acciaio. Da notare che questo comportamento si ha solo se i carichi sono applicati nella direzione delle fibre, in caso contrario i materiali compositi sono molto meno resistenti dei materiali metallici. Uno dei vantaggi dei compositi è anche la resistenza a fatica molto superiore rispetto ad altri materiali. (grafico in basso a sx)

Slide 42 Una delle caratteristiche dei materiali compositi che può essere sfruttata è la direzionalità. Questa permette di progettare forme innovative non utilizzabili nel caso di materiali tradizionali. (immagine aereo) Le ali dell’aereo in figura non potrebbero esser costruite con quella forma particolare con acciaio perché si piegherebbero verso l’alto in volo. Sottolineano il fatto che comunque il composito non è sempre la scelta ottimale, conviene, in ogni caso, fare un bilancio dei vantaggi e degli svantaggi legati e questa scelta.

Evoluzione dei materiali per la riduzione dell’impatto ambientale

I parametri utilizzati per valutare l’impatto ambientale dei componenti di un veicolo sono:

  • Riduzione di peso perché consente una riduzione dell’impiego di carburante e quindi abbassamento delle emissioni
  • Produzione di CO2 durante l’intero processo produttivo
  • Consumo di acqua durante l’intero processo produttivo
  • Riciclabilità dei componenti a fine vita

Slide 47 Grafico che mostra in quale quantità vengono utilizzati i diversi materiali per costruire i componenti Ciò che è importante notare è che ad una diminuzione di peso del 5% corrisponde una riduzione di combustibile utilizzato del 3%.

Slide 48 Altro aspetto fondamentale nella produzione è quello di ripensare i processi produttivi in una ottica di maggiore sostenibilità.

Riduzione di peso = riduzione dei consumi

100 kg di plastica indicativamente possono sostituire 200-300 kg di acciaio perciò vi è una riduzione di peso e quindi dei consumi.

Il riciclo dei materiali dei veicolo a fine vita

Un problema a livello mondiale è lo smaltimento delle auto a fine vita, perciò per andare incontro a questi problemi la comunità europea ha emesso delle direttive e in particolare l’85% in peso dei veicoli a fine vita deve essere riusato o riciclato, il 10% può essere destinato al recupero di energia e il restante 5% può essere inviato alla discarica. La responsabilità di questi processi di riciclo sono in capo all’azienda quindi il progettista deve tener conto di come riciclare il materiale. E’ già stato visto che i compositi sono difficilmente riciclabili, ma ultimamente si sono sviluppati dei processi che consentono di recuperare le fibre, che poi vengono riutilizzate con altre matrici.

Polimeri da fonti rinnovabili

Per andare alla ricerca dell’eco-sostenibilità, negli ulti anni si sono sviluppati materiali ottenuti da fonti rinnovabili come:

  • Cellulosa
  • Amido
  • Oli vegetali
  • Zuccheri
  • Glicerina
  • Origine batterica

Oggi, al posto delle fibre di vetro, si utilizzano delle fibre vegetali o derivate dal legno, che vengono inglobate in una matrice plastica tradizione (polipropilene). Nel futuro si prevede invece l’uso di plastiche interamente derivate da fibre vegetali come ad esempio le poliammidi, utilizzate già per alcuni componenti delle vetture Mercedes (foto?). L’uso di fibre vegetali consente una riduzione di CO2 dal 30% al 50%.

Curiosità:

Alcune plastiche vengono utilizzate in elettronica per la creazione di schermi flessibili. Alcune aziende stanno pensando di fare basamenti motore in plastica. Nella progettazione di componenti il collo di bottiglia sarà sempre la plastica sia nel processo che nella progettazione. L’uso della plastica nell’auto sarà sempre maggiore sia per quanto riguarda la carrozzeria che il telaio (molti bauli e set luci sono già fatti in plastica).

wikitelaio2016/lez21.txt · Ultima modifica: 2016/06/01 11:16 da 212826