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Lavorazione materiali compositi avanzati

I materiali compositi si identificano come uno dei massimi livelli possibili dell’evoluzione della scienza e della tecnologia, con l’obiettivo di fondere insieme le caratteristiche di più materiali, al fine di poter ottenere grandi proprietà fisiche e meccaniche. La lavorazione materiali avanzati non può essere intesa in maniera superficiale e passiva, ma richiede studio prima e attenzione poi, specialmente durante le fasi di un processo che non è certo semplice, dato che richiede particolari accorgimenti.

I materiali compositi

La lavorazione di materiali compositi interessa prevalentemente la realizzazione di componentistica meccanica capace di essere duratura nel tempo, grazie alla qualità eccelsa e alle caratteristiche tecniche che questi materiali possiedono. Queste ultime, è bene ricordarlo, dipendono anche dai diversi metodi di lavorazione utilizzati nell’iter che porta dal progetto all’oggetto finito.

I materiali compositi avanzati sono tra i più evoluti e diffusi, specialmente in contesti di nicchia dove sono richieste elevate prestazioni e vedono l’abbinamento del carbonio ad altri prodotti: quanto ottenuto è in grado di dare consistenza e robustezza aggiuntiva alle parti interessate, le quali diventano più compatte e resistenti, specialmente se sottoposte ad urto. Il lavoro materiali compositi prevede la conoscenza dei singoli “ingredienti” per poter poi ottenere un mix in grado di migliorare le proprietà e di soddisfare le aspettative.

Il carbonio è un elemento chimico chiave. In natura è presente sotto diverse forme, da quelle più semplici e comuni a quella più complessa e preziosa del diamante. I materiali compositi avanzati possiedono importanti proprietà perchè il carbonio ha la capacità di legarsi piuttosto facilmente con materiali diversi, dando origine, ogni volta, a legami chimici di tipo covalente e stabile. In questo caso il materiale ottenuto si presenta con tipicità più forti e resistenti.

La lavorazione dei compositi prevede quindi l’unione del carbonio con diversi materiali (ad esempio speciali termoplastici, alluminio o acciaio). Il carbonio, però, viene in questi casi presentato sotto forma di fibra, ovvero con fili che vengono poi combinati tra loro attraverso speciali resine che fungono da collante per andare a generare i cosiddetti materiali compositi avanzati. La densità e la distribuzione dei numerosissimi e sottilissimi filamenti, influenza le caratteristiche tecniche del prodotto finito.

Le fibre di carbonio godono di proprietà elevate per merito di una speciale struttura tipica della grafite (carbonio), che prevede chimicamente degli atomi sovrapposti per donare maggiore robustezza. Un aspetto chiave riguarda la distribuzione della fibra: più sarà possibile, durante le fasi di lavorazione, ottenere equilibrio e omogeneità nella distribuzione, più le proprietà del manufatto risulteranno ottimali e valenti.

Il lavoro materiali compositi con macchine CNC

Il manufatto ottenibile non sempre è tra i più belli sotto l’aspetto estetico. Esistono però macchinari appositamente dediti alla lavorazione compositi in modo da rendere le superfici più piacevoli e di grande impatto visivo. Attraverso speciali utensili vi è la possibilità di avere contorni e ritagli dettagliati, grazie all’affidabilità degli impianti che fanno uso di macchine a controllo numerico CNC per la lavorazione materiali compositi.

Progettazione e analisi devono coesistere al fine di trarre quanto di meglio possibile, lavorando sulla meccanica dei materiali e sulla tecnologia di processo, attraverso l’ingegnerizzazione e il miglioramento delle operazioni.

Le macchine a controllo numerico di Celag hanno a cuore il lavoro del materiali compositi perchè sono sviluppate partendo dalla premessa precedente, ovvero chiamando più discipline all’interazione. Sia chiaro che il concetto di “materiale rinforzato” è storicamente datato. Quello che è cambiato al giorno d’oggi è il modo con cui questo viene lavorato e gli ambiti all’interno dei quali trova applicazione. Svariati settori stanno cambiando, frutto di una continua e costante evoluzione e i compositi del carbonio sono senza dubbio fonte primaria attraverso la quale seguire il  nuovo percorso.