oneZone: Imast educational Lab 1.0. Comunicare e fare scienza è il progetto di ricerca finanziato da Imast scarl e diretto da Maria D’Ambrosio, per sperimentare in campo educativo la metodologia dell’understanding by design e realizzare contenuti multimediali sui polimeri e i materiali compositi, utilizzando la connessione tra arte e scienza.
2. Quali
sono
i
da2
di
consumo
dei
materiali
composi2
avanza2?
0
10
20
30
40
Migliaiaditonnellate
Aerospazio Tempo libero Industria Autotrasporti
1995
1984
3. Quali
sono
i
campi
di
applicazione
dei
materiali
composi2?
• Automobili
• Moto
• Imbarcazioni
• Bicicle<e
• Racche<e
da
tennis
• Mazze
da
golf,
hockey,
ecc.
Vantaggi
Alte
prestazioni
Bassi
pesi
4. Quali
sono
i
campi
di
applicazione
dei
materiali
composi2?
•
Restauri
•
Pon2
•
Abitazioni
•
Pale
eoliche
•
Impian2
chimici
Vantaggi
Leggerezza
Rigidità
Semplicità
di
messa
in
opera
Assenza
di
corrosione
Manutenzione
limitata
5. Quali
sono
i
fa<ori
per
la
selezione
delle
tecnologie
di
fabbricazione?
Velocità
di
fabbricazione
• Automobilis2ca:
40
–
20000
pezzi/giorno
• Aerospazio:
10-‐100
pezzi/anno
Cos4
• Automobilis2ca:
non
sono
tollera2
incremen2
• Aerospazio:
sono
tollera2
incremen2
6. Quali
sono
i
fa<ori
per
la
selezione
delle
tecnologie
di
fabbricazione?
Resistenza
• Automobilis2ca:
bassa
–
alta
percentuale
di
resina
,
fibre
discon2nue
• Aerospazio:
alta
-‐
alta
percentuale
di
fibre,
fibre
con2nue,
orientazioni
controllate
Dimensione
• Automobilis2ca:
piccole
-‐
medie
• Aerospazio:
medio
-‐
grandi
Forma
7. Quali
sono
i
cos2
di
mercato
del
rinforzo?
•
vetro
E
(€
2/kg)
•
vetro
S
(€
15/kg)
•
carbonio
(€
15-‐120/kg)
•
aramide
(€
30-‐40/kg)
I
cos2
aumentano
dal
roving
al
tessuto:
Roving
Mat
Stuoia
Tessuto
8. Quan2
2pi
di
matrici
termoinduren2
(TI)
esistono
sul
mercato?
Epossidiche
•
basso
ri2ro
•
costo
elevato
•
buone
proprietà
meccaniche
•
formulazioni
differen2
per
differen2
proprietà
meccaniche
e
tecnologiche
•
temperature
di
processo:
120°-‐180°C
9. Quan2
2pi
di
matrici
termoinduren2
(TI)
esistono
sul
mercato?
Vinilestere
•
discrete
proprietà
meccaniche
•
buona
resistenza
chimica
•
temperature
di
processo:
23°-‐120°C
•
buona
dulità
Fenoliche
•
resistenza
ad
alte
temperature
•
bassa
emissione
di
fumi
•
buone
proprietà
ele<riche
•
resistenza
all’abrasione
•
resistenza
chimica
•
formazione
di
acqua
10. Quan2
2pi
di
matrici
termoinduren2
(TI)
esistono
sul
mercato?
Poliuretaniche
•
discrete
proprietà
meccaniche
•
buona
resistenza
all’abrasione
•
buona
dulità
•
buona
resistenza
chimica
•
tempi
di
processo
limita2
Poliestere
•
discrete
proprietà
meccaniche
•
temperature
di
processo:
23°-‐120°C
•
basso
costo
•
alto
contenuto
di
s2rene
11. Quan2
2pi
di
matrici
termoplas2che
(TP)
esistono
sul
mercato?
Nylon
(poliammide)
•
basso
coefficiente
d’a<rito
•
buona
finitura
superficiale
•
elevata
resistenza
all’impa<o
•
assorbimento
di
umidità
Polipropilene
(PP)
•
basso
costo
•
bassa
densità
•
buone
proprietà
•
assorbimento
di
umidità
•
bassa
temperatura
di
u2lizzazione
12. Quan2
2pi
di
matrici
termoplas2che
(TP)
esistono
sul
mercato?
PEEK
(PoliEterEterChetone)
•
alta
temperatura
di
esercizio
(250°C)
•
oma
dulità
•
buona
resistenza
ai
solven2
•
basso
assorbimento
di
umidità
•
alto
costo
(€
100/kg)
•
alta
temperatura
di
processo
(≈380°-‐500°C)
13. Esistono
anche
dei
preimpregna2?
Sono
dei
“fogli”
di
matrice
e
rinforzo,
già
prepara2
e
pron2
all’uso,
le
cui
cara<eris2che
sono:
• spessore
0.13-‐0.25
mm
•
alta
percentuale
di
fibre
•
alta
qualità
•
matrici
termoinduren2
o
termoplas2che
•
alto
costo
di
materiale
e
processo