Ford - Carbonio "economico"

[ilario]

Visto che l'obiettivo è la leggerezza, può stare qua, per il risparmio energetico derivante, forse.

Potrebbe essere una buona strada? Cose ne pensano i più tecnici? Grazie

Ford studia la fibra di carbonio a basso costo - Tecnica - Motori.it

[h=1]Ford studia la fibra di carbonio a basso costo[/h][h=2]Il futuro di Ford passerà per i materiali compositi, tanto da avviare una collaborazione con Dow Automotive Systems.[/h]

Ford intende accelerare nella ricerca di nuovi materiali compositida utilizzare per i propri veicoli e lo fa alleandosi con Dow Automotive Systems, con la quale la casa americana tenterà di trovare nuove soluzioni tecnologiche per diminuire il peso dei suoi futuri modelli fino a 340 chilogrammi, un obiettivo a cui il costruttore intende associare un contestuale contenimento dei costi.

La diminuzione del peso delle auto e dei mezzi commerciali Ford aiuterà il marchio di Detroit ad abbattere i consumi e le emissioni, favorendo in questo modo il rispetto dei sempre più rigidi standard di omologazione e aprendo la via alla nuova generazione di veicoli elettrici, per i quali il minor peso significa anche maggiori prestazioni, in modo da limitare il gap in fatto di performance che si registra con i modelli alimentati a benzina o diesel.

A parlare dei prossimi piani Ford in questo settore è stato Paul Mascarenas, capo ufficio tecnico e responsabile del settore Ricerca e Innovazione, il quale ha spiegato che: "Ci sono due strade per ridurre l'energia utilizzata da un veicolo: il miglioramento dell'efficienza di conversione del carburante in moto e la riduzione della quantità di lavoro richiesto al motore. Ford sta affrontando il problema della conversione riducendo la cilindrata dei motori mediante la tecnologia EcoBoost e l'elettrificazione, mentre il contenimento del peso e una migliore aerodinamica sono le chiavi per diminuire il carico di lavoro".

La collaborazione tra Ford e Dow Automotive System si concentrerà sui composti in fibra di carbonio, gli unici in grado di assicurare elevati livelli di robustezza e resistenza e al tempo stesso di non incidere troppo pesantemente sul peso complessivo.

Si lavorerà quindi sui tecnopolimeri, attingendo anche alla tecnologia derivante dall'automobilismo sportivo e dall'industria aerospaziale, dove la ricerca sui materiali leggeri è al centro dell'attenzione da sempre.

[contraxtor]

Qualunque sia il motivo o il fine,la ricerca e la sperimentazione,per me è sempre benvenuta.

[braccobaldo]

è la soluzione migliore dal punto di vista del materiale da costruzione (il rapporto modulo elastico su massa volumica) ma non lo vedremo mai il carbonio per le applicazioni strutturali se non su motociclette e bici da corsa

il fatto è che il telaio (che è quello che pesa) è progettato per avere rigidità non resistenza meccanica e quindi è importante la sua geometria ed il modulo elastico del materiale che è una costante per ogni tipo di materiale quindi fare un telaio nel migliore degli acciai o in un pezzaccio di ferro non è che cambi molto, anzi è più facile ed economico realizzare il telaio e quindi il peso non cambia e di fatto un telaio di 40 anni fa ed uno odierno dal punto di vista dei materiali non cambia poi molto

per certe parti più importanti come le barre anti-intrusione (vedesi quella della grande punto) o altre come i supporti dei sedili che sono progettate a resistenza invece da circa il 2000 sono disponibili gli acciai altoresistenziali (della SSAB) che sono straordinari perchè pur essendo acciai da costruzione ad uso generale (quindi disponibili in lamiere, saldabili e sopratutto privi di cicli tecnologici che comportano trattamenti termici) reggono come (se non più) dei ben più costosi acciai speciali da costruzione (costosi particolarmente per le lavorazioni) e sono questi il futuro perchè pure avendo la stessa massa volumica consentono di ridurre gli spessori però ovviamente costando di più e non portando vantaggi nessuno li userà per il telaio

ci sarebbe l'alluminio ma è un problema enorme per la saldabilità che costringe ad usare leghe estremamente deboli ma anche se si incolla anche la migliore delle leghe d'alluminio è inferiore dell'acciaio ed avendo un modulo elastico inferiore costringono ad usare sezioni molto maggiori e quindi il risparmio di peso si fa sempre minore e spesso l'acciaio altoresistenziale ha la meglio sul peso con costi nettamente inferiore

perchè non si può usare la fibra carbonio per le parti strutturali? perchè è fragile ed invece di deformarsi plasticamente (assorbendo energia) si rompe

http://www.youtube.com/watch?v=fBVuvIPe0tc

mentre per un telaio automobilistico è importante assorbire energia durante gli impatti

è una buona scelta per la carrozzeria ma li la fibra di vetro ed i polimeri plastici sarebbero migliori e quindi rimane una scelta per parti come il tetto, cofano e pannelli portiera

[jeby]

@braccobaldo

quoto in generale il tuo discorso su rigidezza ecc... una sezione ben progettata può far risparmiare molto più peso di un cambio di materiale. Va comunque considerata la rigidezza specifica e in effetti ci sono materiali che l'hanno più elevata di altre e si può giocare anche sulle sezioni (vedi compositi sandwich).

Mapperò non sono del tutto d'accordo sul discorso urto: anche coi compositi si possono realizzare strutture adatte ad assorbire gli impatti, anche efficienti, semplicemente il meccanismo di dissipazione è diverso. Il problema è la riparabilità. Comunque in ambito di industria massa, si tratterebbe di telai misti, con cellula abitacolo "indeformabie" in carbonio e telaietti + linee di carico per assorbimento impatto in alluminio o acciaio altoresistenziale.

sì ma io mi chiedo... poi tutto sto carbonio + resina dove lo buttano quando l'auto ha finito la sua vita? Boh.

Modificato 18 Aprile 2012 da jeby

[infallibile_GF]

Secondo i tecnici Ferrari queste tecniche di costurzione economiche per le scocche in carbonio, snautarano le proprietà del materiale rispetto alle tecniche convenzionali e fanno risparmiare pochi kg rispetto ad una scocca di alluminio, per questo preferisce non usarle per le auto di serie. Bhe vedendo quanto pesa per esmpio l'Aventador che è costruita col carbonio economico, la Ferrari non ha tutti i torti.

Nella famosa prova di 4R in cui si confrotnavano 4 supercar: Aventador, 599GTo, Mp4 12 e 911 rs3...la più leggera risultò la Porsche con la sua scocca d'acciaio e la più pesante la Lambo col carbonio.

[jeby]

è chiaro peché per avere volumi produttivi più alti devono usare una tecnologia stile RTM che ha bassi coefficienti di adesione fibra-matrice sia per come viene applicata la resina at tessuto, sia per i bassi tempi di cura, sia per le basse pressioni in gioco. Non è possibile pensare di realizzare scocche in larga serie con il sistema stampo + sacco a vuoto + autoclave che è il sistema che garantisce le prestazioni migliori.

Alla fine, sarà solo un grande spreco di carbonio e polimeri vari...