La pultrusione termoplastica
La pultrusione termoplastica rappresenta un ulteriore sviluppo del processo di pultrusione classico, in cui per la matrice si utilizzano resine termoplastiche al posto delle resine duroplastiche. In entrambi i processi le fibre continue vengono impregnate con una resina che avvolge ogni elemento della fibra e lo unisce con l’elemento di fibra adiacente per la trasmissione di una forza.
Nella pultrusione duroplastica ciò avviene in modo molto semplice, poiché le resine duroplastiche sono molto fluide allo stato liquido e le fibre possono assorbire quindi in maniera ottimale la matrice. Le resine termoplastiche invece presentano una viscosità decisamente maggiore che indurisce la massa rendendo l’impregnazione delle fibre complessa. A tale scopo, è stato sviluppato un processo speciale di pultrusione termoplastica da massa fusa.
Che cos'è un profilo termoplastico rinforzato con fibre continue?
I profili termoplastici rinforzati con fibra continua vengono prodotti attraverso un processo continuo di pultrusione termoplastica. A tal fine la fibra (spesso di vetro) funge da materiale di rinforzo. Questa viene fatta passare attraverso un bagno di impregnazione dove viene legata alla matrice della resina. La matrice di resina avvolge ogni filamento e unisce i singoli tratti di fibra. In questo modo, le forze vengono distribuite in tutta la sezione trasversale del profilo, creando una resistenza elevata.
I profili pultrusi trovano impiego in numerose applicazioni:
Possono essere saldati con altri componenti, rivestiti tramite iniezione o usati come inserti di rinforzo. Grazie al materiale termoplastico di cui è composto, il pultruso può essere integrato facilmente in un sistema formato da materiali dello stesso tipo (ad es. gruppo costruttivo). Nascono così nuove possibilità progettuali attraverso l’uso di materiali come PA 6, PA 66 o PP che combinano resistenza e sostenibilità. Le buone caratteristiche di sostenibilità di questo materiale, facilitano inoltre il processo di riciclaggio.
rinforzo leggero e protezione efficace agli urti nelle batterie HV
Profili ad alta resistenza per pressori di facciata
Saldatura, stampaggio a inserto, sovrastampaggio o termoformatura
Come avviene il processo di pultrusione termoplastica?
- Scelta del materiale:
Il processo inizia con la scelta delle materie prime. Oltre alle fibre di rinforzo, che determinano le proprietà meccaniche del prodotto finale, viene scelta la matrice termoplastica in funzione delle ulteriori caratteristiche del prodotto richieste e della compatibilità con il sistema in cui questo verrà successivamente utilizzato. - Introduzione delle fibre continue:
Le fibre continue sono disponibili sotto forma di roving avvolto su bobine. Lo svolgimento delle fibre avviene dal portabobina alla velocità e tensione desiderate. Le fibre vengono poi fatte passare in un rullo tenditore dove vengono preriscaldate e portate alla forma desiderata applicando una leggera tensione. - Impregnazione e formatura:
Nell'estrusore la resina termoplastica viene fusa e convogliata nello stampo di pultrusione riscaldato. Le fibre di rinforzo attraversano lo stampo e vengono inglobate nella matrice. All’interno dello stampo avviene anche la formatura. Successivamente il profilo subisce un processo di raffreddamento che dura fino alla sua completa solidificazione. - Stiro e taglio:
Il profilo pultruso finito viene condotto attraverso un dispositivo di stiro fino all’unità di taglio dove viene tagliato alla lunghezza desiderata per poi cadere sul tavolo di uscita.
Vantaggi della pultrusione termoplastica
Riciclabilità:
Eccellente tenacità:
Termoresistenza e resistenza agli agenti chimici:
Deformabilità:
La differenza principale risiede nel materiale della matrice:
Pultrusione duroplastica:
Questo processo utilizza resine a indurimento chimico, ad esempio epossidiche o poliestere. Le fibre di vetro vengono fatte passare in un bagno di resina fluida per l’impregnazione. In uno speciale stampo la resina indurisce a una determinata temperatura. Una volta induriti, questi materiali non sono più deformabili né possono più essere fusi.
Pultrusione termoplastica:
Questo processo utilizza resine termoplastiche che vengono fuse in un estrusore e successivamente impregnano le fibre continue all’interno di uno stampo. Durante il raffreddamento della massa fusa, dopo l’impregnazione delle fibre, il profilo si solidifica. Dato che le resine termoplastiche possono essere nuovamente fuse, si possono riciclare e riutilizzare senza problemi.
Sindy Richter, Team Development