materiali Compositi sono costituiti da due o più componenti in modo che le proprietà del materiale finale sono meglio le proprietà dei componenti separatamente.
Questo tipo di materiali sono costituiti da:
- Matrice: imposta la parte geometricamente, conferisce coesione al materiale, è solitamente flessibile e poco resistente e trasmette gli sforzi da una fibra all’altra.
- Rinforzo: fornisce rigidità e resistenza.
Tipi di matrici e rinforzi in compositi
A seconda del tipo di matrice ci sono:
- Materiali compositi a matrice metallica
- Materiali compositi a matrice ceramica
- Materiali compositi a matrice organica, polimerica o rinforzata. Questo gruppo comprende materiali compositi di rinforzo in fibra lunga con una matrice di plastica.
Per quanto riguarda i rinforzi, ne esistono di diversi tipi, come fibre di carbonio, fibre di vetro, fibre aramidiche, fibre naturali, ecc.
Materiali compositi rinforzati con fibre lunghe
I più utilizzati per la loro leggerezza e le eccellenti proprietà meccaniche, sono materiali compositi a matrice polimerica con rinforzi in fibra. Questi materiali sostituiscono altri (principalmente metallici) in quelle applicazioni in cui il rapporto proprietà meccaniche-peso influenza in modo decisivo i costi di manutenzione del prodotto.
Le matrici organiche possono essere termoplastiche, termoindurenti o elastomeri.
Le matrici o resine termoindurenti sono le più utilizzate nei materiali compositi ad alte prestazioni. Queste resine si traducono in un prodotto solido, insolubile e non sciogliibile da una serie di reazioni chimiche note come polimerizzazione o reticolazione. Al contrario, quelli termoplastici si sciolgono quando esposti al calore.
Le fibre principali utilizzate come rinforzi sono:
- fibre di Vetro
- fibre di Carbonio
- Boro fibre
- fibre Ceramiche
- fibre Metalliche
- fibre Aramidiche
- fibre Naturali: sisal, canapa, lino, etc.
Indipendentemente dal tipo di materiale di cui sono fatti, le fibre possono apparire sotto forma di stoppini, stuoie o tessuti.
Un altro tipo di prodotti che sono incorporati nel materiale composito fibra-resina è riempitivi e additivi. Sono aggiunti con l’obiettivo di fornire caratteristiche particolari al materiale o ridurne il costo.
Il numero di prodotti aggiunti varia a seconda delle proprietà che vogliamo ottenere. L’obiettivo generale è quello di migliorare la lavorabilità e il prodotto finito.
Materiali compositi strutturali
I materiali compositi strutturali possono essere classificati come segue:
- Strutture sandwich: composte da un nucleo e strati. Permettono di migliorare le proprietà meccaniche ma senza un eccessivo aumento di peso. Migliorano anche l’isolamento termico e acustico.
- Strutture monolitiche: parti dalla geometria complessa, formate da tessuti sovrapposti con particolari orientamenti che consentono di ottenere caratteristiche specifiche. Questo tipo di parti è destinato a sopportare i carichi strutturali più pesanti.
AIMPLAS ha una vasta esperienza nei materiali compositi a fibra lunga lavorando in diversi progetti per ottenere prodotti compositi ad alto valore aggiunto o per migliorare il processo produttivo.