Prima mondiale agli Engel Mobility Days 2023

Le motociclette KTM sono le prime ad adottarlo. La nuova tecnologia tape sandwich è disponibile anche per altre aziende del settore della mobilità.

Gli Engel Mobility Days 2023, la conferenza di due giorni del produttore di macchine per materie plastiche a Linz, in Austria - supportata da KTM Technologies - sono stati quest'anno incentrati sul tema del cambiamento e della sostenibilità. Il programma era interessante e vario e comprendeva un'anteprima mondiale a sorpresa: una base per sella per moto KTM prodotta utilizzando un processo di tape sandwich di nuova concezione.

Creata come progetto congiunto tra Engel Austria e il produttore austriaco di moto, biciclette e auto sportive KTM Technologies, la nuova base del sedile combina una maggiore rigidità, nonostante un design delle parti più compatto e un peso inferiore, con bassi costi di produzione. Lo stampo è stato fornito dalla società belga Feronyl, ha affermato Hans Lochner, responsabile dei materiali e delle applicazioni presso KTM Technologies ad Anif, Salisburgo, parlando in una conferenza stampa tenutasi durante i Mobility Days.

La necessità di un sedile dal design più compatto è stata dettata dalla continua tendenza all’elettrificazione, che sta influenzando non solo gli OEM di biciclette e motociclette, ma anche l’intero settore della mobilità.

"Sistemiamo un numero crescente di componenti elettronici sul veicolo e abbiamo bisogno di spazio per loro", ha affermato Lochner. In bicicletta la base della sella è uno dei punti di contatto più importanti, insieme ai pedali e al manubrio. "È la cosa più vicina al motore, quindi deve essere buona", ha spiegato. Fino ad ora, le basi delle selle per moto KTM erano state stampate a iniezione e realizzate con materiali termoplastici. La rigidità necessaria per la parte è stata ottenuta mediante irrigidimento geometrico, ad esempio attraverso l'uso di nervature. Di conseguenza, la parte aveva uno spessore relativamente elevato fino a 9 mm. L'azienda era interessata a esplorare le possibilità dei materiali compositi e dei processi di produzione per ridurre lo spazio di installazione necessario e creare più spazio per l'elettronica. In collaborazione con Engel, che apporta competenze nelle tecnologie di produzione leggera e nell'industrializzazione, è stata sviluppata la nuova tecnologia tape sandwich. La tecnologia tape sandwich fornisce un'alternativa efficiente al processo di stampaggio a iniezione convenzionale in termini di costi ed energia; offre la stessa rigidità, pur richiedendo molto meno spazio di installazione. Utilizzando questa tecnologia, il peso del componente potrebbe essere ridotto di ben il 26%.

Franz Füreder

Durante la conferenza stampa, Franz Füreder, vicepresidente Automotive & Mobility presso la sede Engel di Schwertberg, in Austria, ha spiegato la tecnologia tape sandwich, affermando: "Lavoriamo con materiali di rinforzo molto sottili e monostrato come nastri e tessuti con matrice in polipropilene , che vengono inseriti in entrambe le metà della cavità dello stampo a iniezione senza preriscaldamento prima che la cavità venga riempita con polipropilene. Grazie alle proprietà meccaniche specifiche della struttura a sandwich, possiamo già soddisfare la rigidità richiesta per le basi dei sedili delle motociclette con un nastro UD monostrato. Ciò significa che il processo sandwich a nastro richiede molta meno energia e una tecnologia delle celle di produzione più semplice rispetto ai metodi convenzionali di lavorazione dei compositi plastici rinforzati con fibre. Allo stesso tempo, i costi di produzione diminuiscono”.

Hans Lochner ha aggiunto che non solo il legame ottenuto utilizzando la tecnologia Engel è stato eccellente, ma è stato necessario meno materiale termoplastico, riducendo così l'impronta di carbonio della parte, ed è stata utilizzata solo una minima quantità di fibra di vetro. Lo spazio necessario per l'installazione è stato ridotto del 66%.

"La nuova struttura a sandwich […] offre la massima rigidità riducendo al minimo il numero di fibre necessarie", ha osservato. La struttura a sandwich consente inoltre l'uso di materiali termoplastici standard, anche se il componente è esposto a elevate sollecitazioni meccaniche, poiché le prestazioni del componente sono ora guidate dalla struttura del nastro. Ciò influisce positivamente anche sul costo.

Promuovere la sostenibilità I partner hanno testato una serie di materiali diversi per lo stampaggio a iniezione al fine di valutare il potenziale di riscaldamento globale delle varie combinazioni di materiali. Il PP a base fossile è stato confrontato con i gradi di PP a base biologica e riciclato, con risultati degni di nota. Rispetto alla versione di produzione in serie – un sedile realizzato interamente in PP fossile – la tecnologia tape sandwich, utilizzando anch’essa PP a base fossile, ha prodotto una riduzione del GWP di 27% - una diminuzione ottenuta esclusivamente attraverso la riduzione della quantità di materiale utilizzato. Utilizzando polipropilene da fonti rinnovabili il valore GWP è stato inferiore dell’85%. In ogni caso, il peso del componente è stato ridotto del 26%. Secondo Lochner, incorporare materiale riciclato senza compromettere alcuna proprietà meccanica è altamente fattibile. "Il nostro obiettivo è immettere sul mercato materiali sostenibili con un design intelligente", ha affermato. In combinazione con i nastri realizzati con una matrice PP, è possibile creare parti che possono essere riciclate alla fine della loro vita utile. "Questo nuovo sviluppo ci vede offrire una soluzione conveniente e sostenibile per la mobilità futura", ha aggiunto Füreder. I partner intendono implementare la tecnologia per l'utilizzo con altri componenti della famiglia di motociclette KTM. Inoltre, le aziende comprendono il potenziale di la tecnologia per molte altre applicazioni leggere in un'ampia gamma di discipline della mobilità. I ​​due partner di sviluppo offrono congiuntamente il processo tape sandwich e sviluppano soluzioni su misura per il caso d'uso specifico.