Giunti in materiale composito per prestazioni elevate

Leggeri, tecnologicamente avanzati, di lunga durata, i giunti in materiale composito con poliuretano si stanno conquistando un posto di primo piano nel settore della meccanica.

Negli anni Sessanta i materiali compositi con poliuretano erano prevalentemente usati in ambito aerospaziale e aeronautico, ma la loro leggerezza e robustezza ha lentamente aperto la strada a questa tipologia di prodotti anche in altri ambiti compresa l’edilizia, l’industria automobilistica, la nautica e la meccanica. Non è anzi azzardato dire che questi quattro settori insieme a quello avionico rappresentino oltre la metà del mercato italiano attuale dei compositi. In tempi recenti si sono fatti strada nella produzione motoristica i materiali compositi basati su poliuretano. 
Il loro successo si deve in particolare alle intrinseche caratteristiche del polimero che incontrano e soddisfano l’esigenza – sentita presso le quattro ruote e non solo – di sposare l’aspetto dell’alleggerimento dei pesi (per ridurre consumi e costi) con quello della sicurezza. Senza naturalmente cedere di un passo sul fronte delle prestazioni.

Prodotto affidabile, leggero e resistente

Il poliuretano si presenta come una valida e affidabile alternativa alle commodity tradizionali. È disponibile nelle forme di espanso flessibile o rigido, compatto rigido o elastico ed è la sua densità – ovvero il peso per unità di volume – a determinarne le possibili aree di applicazione. Una bassa densità (da 33 a 60 chilogrammi per metro cubo) lo rende adatto alle soluzioni di isolamento termico per via della sua bassa conducibilità. Non a caso esso ha trovato spazio nel comparto dei trattamenti superficiali, finiture e rivestimenti per giunti industriali sottoposti a sollecitazioni che impongono una ottimale resistenza al calore, oltre che nel trasporti e nel packaging. 
L’incremento della densità sino a un range di 80-490 chilogrammi per metro cubo porta con sé il contestuale aumento della resistenza meccanica. Unita alla proprietà di esser facilmente lavorabile o trasformabile, questa rende il poliuretano adatto a una svariata gamma di utilizzi.

Un alleato della meccanica

Lo si ritrova comunemente in ambiti quali la trasmissione di potenza, fra cinghie e giunti, oppure in quello della prototipazione, ma sta guadagnando terreno rapidamente anche altrove.
Componenti realizzati in fibra di carbonio iniettata con poliuretano sono stati già testati con successo per la produzione di portiere e parti di carena per motocicli; e in collaborazione con Henkel Volvo ha presentato modelli di sospensione ultraleggera con matrice in poliuretano. In questo caso specifico il vantaggio principale constava nella facilità con cui la matrice poliuretanica riempie gli stampi, a beneficio della rapidità dei processi e del time to market. Con l’introduzione sul mercato della matrice poliuretanica Desmocomp la multinazionale tedesca della chimica ha dimostrato di poter dare vita a compositi con fibra di vetro le cui funzionalità sono tali da farne degli ottimi sostituti di legno e metalli. E sempre Covestro ha presentato lo scorso anno un esempio di ammortizzatore stampato in 3D con resina poliuretanica liquida. 
Nel settore delle trasmissioni di potenza è fra gli altri la torinese Megadyne ad aver costruito i suoi successi recenti sull’elevato gradiente di personalizzazione delle sue cinghie in poliuretano termoplastico. Prodotti che cioè danno una dimostrazione completa della versatilità del materiale, poiché incontrano i requisiti di una vastità di sistemi di trasporto e power transmission fra i quali le cinghie dentate, le cinghie piane e le pulegge, i nastri trasportatori, insieme infine a ulteriori tipologie di prodotti metallici complementari.

Anche nel segmento della componentistica, uno studio accurato sui materiali ha permesso la realizzazione di componenti leggeri: ne sa qualcosa R+W, azienda che da anni produce soluzioni con materiali innovativi, ottenendo, anche grazie all’utilizzo di giunzioni incollate, giunti torsionalmente rigidi e con un bassissimo momento di inerzia.