Loop
Lace
Materials
Compositi ad alte prestazioni: il materiale lo facciamo noi
Il towpreg è il materiale di partenza dei compositi ad alte prestazioni. Spherecube formula e produce direttamente i propri nastri di fibra continua (towpreg) con LOOM, il sistema di impregnazione proprietario: il rapporto fibra/resina è controllato prima della deposizione con LOOP. LOOM è il nostro sistema interno di produzione, non un prodotto in vendita: al cliente forniamo il towpreg pre-impregnato. Oggi usiamo matrici termoindurenti, con tempi di cura in pressa di 6 minuti*, mentre i termoplastici strutturali sono in sviluppo. Il rapporto fibra/resina è fissato prima della deposizione, quindi il pezzo non dipende da come si stende la resina. Ogni materiale ha la sua scheda e i numeri valgono solo per quella combinazione di fibra e matrice.
Schede dei compositi ad alte prestazioni
La fibra di carbonio è il materiale strutturale di riferimento tra i compositi ad alte prestazioni. Rigidezza e resistenza specifiche molto alte lo rendono adatto a staffe, bracci, alloggiamenti e pezzi che sostituiscono il metallo. Porosità sotto il 2%, verificata al microscopio elettronico e cura in pressa in 6 minuti*. Rispetto al metallo il guadagno è alto: in un nostro progetto aerospaziale un componente riprogettato in carbonio continuo/epossidica è risultato più leggero del 93%, con le prestazioni richieste.
Valori della scheda tecnica Spherecube (TDS, 2026) su provini UD. Barre in scala comune tra i due materiali.
Tg ≥ 400 °C · UL94 V-0 · FAR 25.853 · ASTM E595
Un composito ignifugo trasparente alle onde elettromagnetiche, stabile ad alta temperatura, autoestinguente. Per radome, coperture di antenne e sensori e per pezzi aerospaziali, spaziali e della difesa esposti al calore. La resina è classificata UL94 V-0 e conforme a FAR 25.853. Co-cura con epossidiche e cianato-esteri.
Valori della scheda tecnica Spherecube su provini UD.
Le prestazioni strutturali della fibra di carbonio con la stessa resina ignifuga ad altissima Tg del QZ-400 FR, classificata UL94 V-0. Per staffe, supporti e coperture di aerospazio, difesa e trasporti che devono essere leggeri e reggere il fuoco e il calore. Rispetto al CFRP con epossidica strutturale cambia la matrice, non la fibra: rigidezza e resistenza restano quelle del carbonio.
Valori in qualifica su provini UD.
La fibra di quarzo con l'epossidica strutturale del nostro CFRP. Il quarzo resta trasparente alle onde elettromagnetiche e ha bassa costante dielettrica, quindi è adatto a radome, coperture di antenne e sensori quando non serve la resistenza al fuoco del QZ-400 FR. Con l'epossidica la cura in pressa richiede 6 minuti*, per cicli più rapidi e costi più contenuti.
Valori in qualifica su provini UD.
Il prossimo passo sono i nastri unidirezionali con matrici termoplastiche strutturali, oggi in sviluppo. Rispetto alle matrici termoindurenti il consolidamento avviene per fusione, senza ciclo di cura: i pezzi sono tenaci, saldabili e riciclabili, con la stessa libertà di percorso di LOOP.
Materiali in fase di sviluppo: i valori verranno pubblicati dopo la qualifica su provini.
* Il tempo di cura dipende dalla massa da curare e dal tipo di resina. Valore rilevato su un componente del settore sportivo con resina epossidica.
Dove nasce il materiale: dalla bobina secca al towpreg
LOOM è la macchina con cui impregniamo la fibra. Prende la fibra continua secca e la impregna di resina nel rapporto giusto, con la stessa quantità in ogni metro di nastro. Il towpreg arriva a LOOP pronto all'uso, senza stesura manuale di resina, con pochissimi vuoti e sempre uguale. La produzione automatizzata di compositi ad alte prestazioni parte così da un materiale costante.
Sempre la stessa quantità di resina
Il rapporto fibra/resina lo fissiamo in LOOM, prima che il nastro arrivi a LOOP. Così rigidezza, resistenza e porosità restano prevedibili, pezzo dopo pezzo. Con la laminazione manuale, invece, contenuto di resina e compattazione cambiano da un pezzo all'altro; qui la stessa quantità di resina corre in ogni metro di nastro.
Materiali su misura
Se la tua specifica chiede una resina o un rinforzo particolare, partiamo da quella: con LOOM prepariamo il composito su misura, purché la resina rientri nella finestra di viscosità del processo. Prima di passare al pezzo qualifichiamo il materiale su provini.
Meno materiale, meno impatto
Fibra solo dove serve, niente ritagli di pelli, meno solventi, resine bio-based e fibre naturali come lino e canapa. Secondo l'LCA condotta con l'Università Politecnica delle Marche e pubblicata su rivista peer-reviewed, il nostro processo ottiene −80% di CO₂ rispetto alla produzione tradizionale. Fonte: Procedia CIRP, 2024 · DOI 10.1016/j.procir.2024.01.143
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