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 NEWS - 2008

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Materiali super-strutturali




Materiali super-strutturali: un passo avanti nella sostituzione dei metalli

La sempre più pressante esigenza di soluzioni tecnicamente vincenti e la crescita del prezzo dei metalli stanno catalizzando un notevole interesse verso l'impiego di tecnopolimeri ad elevate prestazioni meccaniche per impieghi strutturali.

L'introduzione di compound rinforzati per stampaggio ad iniezione comporta infatti sensibili benefici tanto alle tempistiche di produzione, quanto ai costi complessivi di trasformazione e trasporto, quanto alla tutela dell'ambiente e della salute dei lavoratori.
Per essere sempre propositiva nei confronti del mercato, LATI ha introdotto nella propria gamma di materiali speciali una serie di gradi destinati a costituire un nuovo punto di riferimento nel campo delle applicazioni strutturali più spinte.
In base alle esigenze di progettazione, LATI può oggi proporre compound formulati per rendere massimo il carico a rottura o il modulo elastico, ottimizzando la robustezza o la rigidezza del manufatto ma senza perdere di vista la tenacità, la resistenza a fatica e al creep.

Seguendo queste proposte risulta evidente la possibilità di indirizzare correttamente - e fin da subito - ogni operazione di metal replacement, senza far ricorso a compromessi svantaggiosi come l'adozione di inserti metallici o di supporti in composito.
Inoltre la vasta scelta di termoplastici LATI permette di selezionare anche la resina di base che più garantisce la resistenza ai fattori ambientali più avversi, dalla temperatura all'attacco chimico, dalla presenza di umidità all'esposizione ai fattori climatici ecc.

PRODOTTI AD ALTO MODULO:
sono compound che offrono un modulo elastico più che doppio rispetto ai gradi realizzati impiegando fibre di vetro o di carbonio ordinarie.

Vengono formulati rinforzando la matrice termoplastica con percentuali variabili di fibre di carbonio dedicate ad impieghi speciali, es. nel settore aerospaziale. Il materiale che si ottiene consente di realizzare manufatti in cui le deformazioni sotto carico risultano estremamente ridotte e per questa ragione i materiali ultrarigidi si candidano idealmente alla sostituzione di compositi e leghe metalliche il cui impiego avvenga in virtù più della loro indeformabilità più che del carico a rottura o della resilienza.

Settori ideali per un compound a bassissima deformabilità sono quelli in cui è tassativo il rispetto delle tolleranze e delle dimensioni geometriche: aerospaziale, meccanica di precisione, elettronica, macchine tessili, militare, pneumatica, valvole speciali ecc.

La differente lunghezza media delle fibre ha inoltre evidenziato un notevole incremento della resistenza alla fatica grazie, probabilmente, alla maggior capacità di ripartire lo sforzo applicato.

I prodotti ultrarigidi vengono offerti esclusivamente su basi ad elevate prestazioni: PPA, PPS, PA e PEEK.


PRODOTTI AD ELEVATO CARICO DI ROTTURA:

la maggior parte delle situazioni in cui sono impiegati materiali metallici prevede l'azione di pesanti sollecitazioni meccaniche sottoforma, es., di sforzi di taglio, flessioni o torsioni.

La capacità di reggere carichi particolarmente intensi viene offerta da LATI attraverso i suoi prodotti rinforzati con alto contenuto di fibra vetro.Le offerte più consolidate sono quelle ricavate partendo da PA6, PA66 e PPS rinforzati con il 40, 50 o 60% di fibra di vetro ad ottenere compound caratterizzati da un rapporto prezzo/prestazioni molto interessante.
Le poliammidi tuttavia mostrano limiti legati all'assorbimento di umidità e alle temperature di impiego mentre il PPS è notoriamente un prodotto con allungamenti a rottura e tenacità limitati.

Per ovviare a questi svantaggi LATI ha reFatigue resistance for various compounds PPA basedso disponibile il LARAMID G/60, un compound su base PPA caricato al 60% con fibra di vetro speciale le cui prestazioni meccaniche sono eccezionalmente elevate.

Forte infatti di un carico a rottura superiore a 280 MPa, il LARAMID G/60 stacca del 25% gli ordinari compound realizzati su PA66 analogamente caricati e del 40% simili gradi su base PPS.

Il considerevole allungamento a rottura indica fra l'altro la capacità di sopportare deformazioni imposte senza cedimenti, come per esempio avviene nelle applicazioni nel campo della raccorderia, dell'idraulica, delle strutture portanti ecc.

La resina impiegata offre inoltre altri vantaggi: bassissima igroscopicità e quindi nessuno scadimento delle proprietà meccaniche a causa dell'umidità ambientale, elevata inerzia chimica ai prodotti organici così come alla maggior parte di acidi e basi, prestazioni termiche di massimo rilievo che permettono al compound di non mostrare variazioni comportamentali apprezzabili fino ad oltre 150°C di temperatura in continuo.
Per questa ragione il LARAMID G/60 si candida come grado vincente nell'eliminazione dell'alluminio e delle sue leghe, dell'acciaio o come sostituto ideale dell'ottone per la produzione di valvole e raccordi, nell'ambiente sottocofano per il settore automotive, nell'elettrotecnica ecc.

PRODOTTI STRUTTURALI AD ALTA ESTETICA:
sempre più frequentemente esigenze meccaniche estreme non possono prescindere da un'ottima finitura superficiale.
Per questa ragione LATI ha introdotto sul mercato la gamma di prodotti dedicati all'impiego strutturale LATIGLOSS la cui formulazione è tale da offrire anche un'elevata estetica.

I LATIGLOSS sono compound su base PA6 e PA66 caricati 30-60% con fibra di vetro o di carbonio capaci di offrire prestazioni meccaniche di assoluto rilievo ma privi dei tipici problemi di affioramento della fibra che invece affliggono i rinforzati standard.

Con i prodotti LATIGLOSS risulta migliorata non solo l'estetica ma anche la stabilità dimensionale è decisamente migliore grazie ad un ritiro più omogeneo e contenuto.
Inoltre sono possibili anche versioni con un comportamento migliorato alla fiamma e sono in fase di messa a punto gradi impiegabili anche in caso di contatto con acqua potabile ed alimenti.

La finitura superficiale ottenibile con i gradi ad alta estetica LATI rende davvero difficile paragonare il LATIGLOSS ad un alto rinforzato standard:
l'aspetto è infatti perfettamente uniforme anche nelle versioni colorate, la bassa rugosità rende più scorrevoli elementi in movimento ma soprattutto può evitare lavorazioni di ottimizzazione estetica come verniciature, metallizzazioni o il sovrastampaggio con elastomeri.

Nonostante questo i gradi LATIGLOSS risultano comunque idonei a processi di post-lavorazione estetica, come evidenziato dalle recenti prove di cromatura (rif., foto).

La combinazioni di prestazioni meccaniche, termiche ed estetiche, la stabilità dimensionale e la facilità di trasformazione identificano nei LATIGLOSS una serie di perfetti sostituti di compound più costosi, su tutti le poliammidi semiaromatiche o miscele simili, soprattutto qualora l'impiego specifico non richieda espressamente prestazioni meccaniche in temperatura.

I vantaggi in termini di costo non sono da vedersi solo nel prezzo della materia prima ma anche nella facilità di stampaggio e nelle condizioni di trasformazione decisamente meno onerose perchè vicine a quelle di un normale PA6 o 66 e non a quelle di una PPA.

1 Luglio 2008
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