Un sistema di serraggio rivoluzionario migliora significativamente la produzione di componenti complessi per gli aeromobili
«Mancava una soluzione completamente efficace per serrare i componenti di velivoli complessi o, quantomeno, era necessario un importante miglioramento», osserva Ana Pascual, responsabile tecnica del progetto TGRIP, finanziato dall’UE. I requisiti necessari per raggiungere un serraggio efficace rimangono insoddisfatti e, inoltre, le tecnologie di serraggio non riescono a rispettare interamente tali criteri a causa di limitazioni. Dopo aver analizzato le necessità del mercato degli elementi di serraggio, il team del progetto ha concepito una soluzione alternativa chiamata F-GRIP utilizzando adesivi reversibili. «Trovare l’adesivo corretto si è rivelato difficoltoso per due ragioni», osserva Pascual. Innanzitutto, deve fornire un’adesione molto forte per fissare saldamente le materie prime e sopportare dure condizioni di lavorazione a macchina, anche per materiali impegnativi come il titanio. In secondo luogo, la parte finale deve essere rimossa dopo la lavorazione a macchina, quindi l’adesivo deve poter essere staccato facilmente.
Generare un serraggio e forze di adesione senza pari
Dal momento che questo materiale non esisteva sul mercato degli adesivi, i membri del team hanno sviluppato un adesivo polimerico specifico che offre un’elevata adesione (1 000 N/cm2) e la possibilità di essere scollato per mezzo della temperatura. L’innovazione consiste in un dispositivo di serraggio su misura in cui sono posizionati gli adesivi e un sistema di controllo della temperatura. Il controllo della temperatura consente di incollare e scollare tutti i tipi di materiali con una forza di bloccaggio elevata. Poiché deve essere applicata una leggera pressione all’adesivo per ottenere una forza così elevata, F-GRIP è in grado di serrare saldamente senza danneggiare o deformare il componente. Inoltre, il bloccaggio viene svolto solo da un lato del componente, in modo da non compromettere le zone che devono essere lavorate a macchina. La formulazione dell’adesivo viene processata in dischi rotondi e solidi di 10-30 mm di diametro e spessi 1 mm, semplici da manipolare e anche riciclabili. La forza di serraggio della soluzione eco-compatibile è dieci volte maggiore rispetto alle tecnologie del vuoto e, a differenza dei sistemi magnetici, può serrare tutti i materiali. La tecnologia è in grado di serrare sia le superfici piane che curve, molto difficile o impossibile con altri sistemi di serraggio, nonché più di un lato di un componente, impensabile con una ganascia meccanica. Inoltre, non danneggia o deforma i componenti e può essere applicata a una vasta gamma di materiali e forme. La soluzione brevettata F-GRIP fornirà importanti vantaggi per la fase di bloccaggio durante la produzione di componenti di valore elevato, quali strutture della fusoliera o parti del motore. Essa è in grado di serrare nuovi componenti, un processo impossibile con le attuali tecnologie a causa delle loro complesse geometrie. La tecnologia può ridurre il numero di operazioni di serraggio, aumentare le tensioni della lavorazione a macchina che sono in alcuni casi limitate da un serraggio inefficiente, migliorare la qualità dei componenti finali lavorati a macchina in termini di accuratezza e di superfici di finitura, nonché diminuire il numero dei pezzi difettosi prodotti nel processo di lavorazione a causa di un serraggio non adeguato.
Ampliare la produzione e il commercio di F-GRIP
I partner del progetto hanno convalidato la tecnologia F-GRIP con successo. Essi hanno progettato e fabbricato diversi dimostratori per la produzione seriale di pezzi quali le pale delle turbine del velivolo, i componenti in titanio del motore dell’aeromobile e le parti sottili in alluminio per le cabine di pilotaggio. «Sulla base dei riscontri, i potenziali clienti concepiscono F-GRIP come una soluzione autentica per i loro futuri prodotti», ammette Pascual. «Per rendere questa soluzione chiavi in mano davvero unica, i requisiti del dispositivo adesivo e di serraggio sono stati adeguati alle esigenze di mercato». Il consorzio ha costruito un impianto pilota per fabbricare i propri adesivi con una capacità di produzione di circa 150 kg all’anno. Esso ha analizzato un grande impianto per determinare il modo in cui una struttura industriale di produzione dell’adesivo può rispondere alle richieste future. Infine, le presentazioni di F-GRIP durante importanti fiere commerciali in Europa hanno fruttato più di 200 contatti di potenziali clienti.
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