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Materiali compositi

I materiali compositi sono per definizione tutti quei materiali composti da due o più componenti, che, uniti, diventano un materiale strutturale con caratteristiche migliori rispetto ai singoli componenti.
La maggior parte dei materiali compositi moderni combinano una matrice in resina termoindurente con rinforzi in fibra oltre a cellule di rinforzo quali schiume dure e strutture a nido d’ape.

I materiali compositi trovano impiego in tutte quelle applicazioni nelle quali le migliori proprietà specifiche degli stessi rispetto ai materiali tradizionali permettono di ottenere prodotti con prestazioni più elevate, grazie anche alla possibilità di disporre le fibre nelle zone più sollecitate, apportando così vantaggi tecnologici non indifferenti.
I materiali compositi trovano il proprio campo di applicazione nel settore edile, come rinforzo alle strutture già esistenti, in agricoltura, come accessori di macchine manuali, nel campo dell'automazione industriale, nella robotica, e nei settori dell'imballaggio e sportivo.

Se l’uso dei compositi e’ quasi una scelta obbligata per certi tipi di applicazioni, la selezione del materiale da impiegare e’ in genere dipendente dalla durata richiesta al prodotto finito, dal numero totale dei pezzi da produrre, della complessita’ della forma, del risparmio nei costi di montaggio e dell’esperienza nell’uso dei compositi.

I materiali compositi utilizzati da BRT Srl sono formati da una matrice di resina e da una struttura formata da fibre di carbonio o vetro.
La resina è un materiale termoindurente, che polimerizza sotto l’effetto del calore e della pressione, mentre le fibre di carbonio sono presenti nel materiale sotto forma di fibre unidirezionali o di tessuti, a seconda del manufatto da produrre.

FIBRE DI CARBONIO

Le fibre di carbonio hanno raggiunto livelli di caratteristiche meccaniche elevatissimi, il che permette di costruire prodotti con le stesse caratteristiche dell’acciaio a parità di forma con un risparmio in peso di circa 1 a 5, una deformazione % a rottura di circa il 2% ed una resistenza alla corrosione molto elevata.
Le caratteristiche delle fibre di carbonio derivano anche dalle piccolissime dimensioni del singolo filo (9/13 µm) che permettono di concentrare al minimo il numero di difetti superficiali o interni.
Le fibre di carbonio presentano una perfezione strutturale strordinaria e questa caratteristica, insieme alle proprietà intrinseche dei materiali costitutivi, assicurano in molti casi:
  • resistenza meccanica molto elevata
  • modulo elastico molto alto (165.000 – 390.000)  
  • peso specifico basso (˷ 1.45 – 1.55)
  • comportamento generalmente elastico lineare fino a rottura

MATRICI

Le matrici dei materiali compositi fibrorinforzati più diffuse, e quelle utilizzate da BRT Srl, sono costituite da una resina termoindurente; il trattamento di cura che condiziona le qualità finali del composito influenza la scelta della resina.
Le resine termoindurenti, comunemente utilizzate, sono caratterizzate da una bassa viscosità a temperatura ambiente che facilita il processo di impregnazione delle fibre e non richiede particolari apparecchiature di lavorazione. Inoltre, una volta reticolate, le resine termoindurenti garantiscono una buona resistenza agli agenti chimici e, non da ultimo, sono spesso meno costose rispetto alle resine termoplastiche.
Le resine termoindurenti allo stato originario hanno la forma di polimeri liquidi e vengono convertite in solidi durante il processo di modellazione: queste, dopo la polimerizzazione, non possono essere riportate allo stato liquido.


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