Realizzazione nuove plancette King 600 super leggere. [pag. 3]

faustinotnz ha scritto:

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@daria: si può fare a condizione di usare un tuo portello per prendere il calco del diamantato.

Si certo.

È già smontato ed è in garage, se vuoi passare a prenderlo prima di Natale.

Ciao a tutti.
Purtroppo la pausa Natalizia è stata un po' complicata e non sono riuscito ad andare avanti come avrei voluto, anzi. Ma almeno sono quasi arrivato al momento di resinare.

Scrivo questo lungo post per spiegare cosa mi ha spinto a sperimentare questa tecnica di lavorazione, sicuramente qualche ing. del forum potrebbe precisare quanto ho appreso dalla letteratura e che provo a spiegare a chi, come me, si avvicina all’uso di materiali compositi (..sperando di non dire fesserie).

Partiamo da una considerazione molto semplice e da ciò che mi ha spinto a capirne di più di laminazione. Esistono sul mercato tanti tipi di resine, diversi tipi di stuoie di resine: quando ho costruito il rollbar ho usato come core del compensato, ma a distanza di qualche anno è emerso qualche piccolo difettuccio. Niente di così tragico, ma stavo cercando di capire cosa ho sbagliato. I carrozzieri dicono che ho laminato troppo poco, altri che ho grattato troppo per fare le curve perfette.. ognuno diceva la sua, così ho deciso di approfondire il tema.

Quello che noi realizziamo con resine e materiali sintetici, in realtà lo troviamo in natura ( e questo l’ho scoperto tagliando un bastone per le tende di mia madre). Il bamboo ha infatti una sezione longitudinale di questo tipo:

Fonte https://www.researchgate.net/figure/Macroscale-anatomy-of-a-bamboo-culm_fig1_33040560

Che le conferisce una elevata efficienza strutturale, nonché la capacità di resistere in modo efficiente alla flessione e allo sforzo normale. L’efficienza è data anche dalla componete peso, infatti questi tronchi sono leggerissimi.
In realtà, senza averne consapevolezza, una struttura così l'ho usata proprio per il rollbar, ma allora perchè le microcrepe?! ... continuate a leggere e lo capirete da voi 😏

I manufatti in materiali compositi sono composti da resine, da fibre e da core.

Procediamo con ordine.
Le resine sintetichesono dei composti organici a base di carbonio, noti come polimeri ovvero più monomeri messi interconnessi tra loro. Il processo di unione di questi monomeri prende il nome di polimerizzazione e su di esso influiscono fattori come temperatura, pressione, durata del processo.
I monomeri possono unirsi tra loro quando hanno precise caratteristiche:
• sono insaturi, ovvero con doppi o tripli regami C =C (che facilitano la reazione)
• sono composti da gruppi funzionali (tipo ossidrile, corpossilico, anello benzenico o gruppo amminico)

In ambito nautico, parliamo di resine termoindurenti ovvero esse solidificano grazie a legami chimici che si instaurano a seguito di un innalzamento di temperatura: la massa da liquida a gel duro per poi culminare in un indurimento, a seguito del quale si raffredda.
Un esempio lampante è la resina poliestere, ricordo la prima volta che l'ho usata, ho sbagliato la quantità di catalizzatore e per poco non mi scottai.
Questa resina si genera a partire da monomeri composti da gruppi funzionali e da costituenti insaturi: prima si legano le catene insature e poi si crea un reticolo grazie all'uso di quei monomeri dei gruppi funzionali. E' proprio sul secondo processo (quello di reticolazione) che si può intervenire, aumentandolo o diminuendolo: in modo da modificare le caratteristiche meccaniche del materiale. In questo caso il catalizzatore funziona da attivatore del processo e agendo su questo si possono operare delle modifiche per esempio nei tempi di lavorabilità.
Le resine poliestere possono a loro volta essere suddivise in ortoftaliche e isoftaliche. La prima ha una resistenza meccanica bassa a causa dei legami insaturi e una propensione ad assorbire acqua, la seconda ha caratteristiche meccaniche migliori, ha una bassa capacità di assorbire acqua.

Le resine di tipo epossidico, prendono il nome da un gruppo funzionale presente nella catena cioè composto da un atomo di ossigeno e due di carbonio legati con altri atomi, tipo questo:

fonte: https://www.wikiwand.com/it/Epossidi
Qui la prima differenza con le resine poliestere, perché tale composto indurisce alla presenza di un induritore con particolari caratteristiche: parliamo di induritore non catalizzatore, esso infatti diventa parte integrante del polimero, pertanto deve essere miscelato nelle percentuali perfette, come previsto dalla scheda tecnica.

Come noto, tra le due, la resina epossidica è quella con qualità meccaniche e chimiche migliori, maggior potere adesivo e maggior resistenza a trazione. Avere un maggiore potere adesivo significa anche avere una migliore tendenza a trasferire le sollecitazioni alle fibre e quindi al core. Se dovessimo classificare il potere adesivo delle resine sicuramente troveremmo le resine epossidiche al primo posto, per poi trovare al secondo posto le resine di vinilestere e infine le poliestere.
Il secondo aspetto molto interessante sono le caratteristiche di resistenza alle tensioni: ipotizzando di prendere in esame due campioni sollecitandoli a trazione, quello realizzato in resina poliestere cede per primo con un allungamento intorno al 2%, mentre quello in epossidica arriva ad allungamenti fino all'8%.
Senza dilungarmi troppo, concettualmente mi verrebbe sorge spontanea un'analogia con altri materiali, cioè per avere le medesime caratteristiche dovrò usare più materiale.
E in realtà il dato scientifico mi da conferma di alcuni esperimenti fatti. Usando tessuto biassiale mi trovavo ad usare meno resina che con il mat.
Cioè laminando con resina poliestere e mat, avevo un risparmio in termini di costo della resina, ma alla fine mi trovavo a consumarne più di quella epossidica, pertanto a livello economico mi trovavo ad avere un costo molto simile.
Di qui la scelta di continuare a lavorare con la resina epossidica come ho già fatto.
(Il gelcoat è invece una resina di superficie la cui funzione è estetica e protettiva, nello specifico da agenti ambientali, raggi uv e altri agenti chimici).

Veniamo un po' alle fibre, le fibre possono essere di due tipi: inorganiche o organiche. Le fibre inorganiche sono fibre di vetro e carbonio, le inorganiche sono le fibre aramidiche (tipo kevlar).
In termini di densità avremo in ordine dal valore più basso, kevlar, carbonio, vetro. Se le ordinassimo per modulo di elasticità e per tensioni massime di rottura troveremmo Carbonio, kevlar, Vetro.
Ovviamente in valori sono influenzati dalla tessitura, per esempio il mat che è il classico feltro che usiamo è quello con caratteristiche meccaniche mediocri e ci porta ad assorbire tanta resina, fino a a 3 volte il proprio peso: cioè mat 150gr/mq, occorrono 450 gr di resina.

Per questo mio progetto ho scelto di usare una stuoia di vetro

ottenuta dalla tessitura del roving, a tessitura diagonale per essere maggiormente deformabile, vista la forma delle plancette. Il tessuto scelto ha un'orditura bilanciata cioè le fibre sono disposte in egual misura tra trama e ordito. Con questo tipo di tessuto l'apporto di resina è 1:1 (tessuto 150 gr/mq servono circa 150 gr/mq di resina epossidica)
In ambito nautico sono proprio le fibre che arrivano in superficie a facilitare l'ingresso dell'acqua per capillarità e quindi essere dovranno essere rese impermeabili dal gelcoat. Nel mio caso creerò uno strato superficiale di resina alifatica a zero ingiallimento e vedremo che succede.

La struttura che andrò a realizzare dovrà avere una elevata caratteristica strutturale, ma dovrà essere leggera. Creerò un sandwich, ovvero due laminati uniti da un'anima che aumenti il momento d'inerzia.
Se riguardiamo il bamboo però vediamo che ci sono dei pezzi trasversali che mettono in collegamento la pelle esterna.
Da qui l'idea di usare il sistema preforato,

per mette in collegamento le due facce: quando andiamo a laminare il legno o anche il poliestere, le due pelli lavorano con il classico pannello per adesione, ma se io ho una sere di collegamenti come con il nomex (carta aramidica a nido d'ape)

allora posso creare una specie di continuità tra le facce e queste lavoreranno insieme, rimanendo solidamente unite: non sono più due facce indipendenti ma sono unite.
Nel rollbar, nonostante sia tutto schiumato, se avessi unito il tutto con un tessuto del genere, non avrei avuto problemi di microcrepe (probabilmente), perché avrei creato un blocco monolitico. Ed è quello che ho intenzione di fare questa volta.

Ora in questi ultimi giorni ho perfezionato gli stampi, in modo da creare curve precise con del polistirolo da 10 mm:

La parte interessante è che con questa tecnica, eventuali incavi si possono ottenere con grande facilità, usando degli spessori come la guarnizione blu.
Le per creare i bordi in gomma siliconica voglio crearmi un tessuto per poter fare le curve e gli smussi, ho proceduto facendo i casseri:

Li passerò con del distaccante e all'interno metterò tessuto in questo modo:

L'obiettivo è creare un tessuto in silicone, colerò quindi della resina sul tessuto. Quando la resina avrà la consistenza di un gel duro allora colerò della gomma liquida. Mi aspetto della delaminazione, ma non immediata per cui userò il tessuto per le parti verticali e farò gli smussi col piano orizzontale.
Sarà un esperimento interessante.
Un dato che potrebbe essere utile: la gomma, solidificata sul piano ha uno spessore di circa 1.5 mm, per cui lo stampo è un po' più grande del necessario.

Che robbbbbetta.....

Seguo con molto interesse....

La plancetta, visto la loro lunghezza, presumo avrà dei sostegni. Nel caso fosse così che ne pensi di affogare nello stampo già il loro sistema di fissaggio così da lasciare la parte superiore della plancetta intatta?

Infatti farò proprio così. La striscia blu è l’incavo per rendere il sistema di fissaggio a scomparsa.

Da quel che scrivi sembra che tu abbia predisposto il vano dove fissare il sistema di fissaggio, io invece intendevo di affogare nella plancetta che ne so dei dadi, dei tasselli in metallo dove poi avviterai il sistema

Sulla murata che affaccia sul pozzetto è attaccato un profilo a C su cui andranno ad incassarsi le plancette. Prevedo di annegare nelle plancette spesse o un profilo di acciaio o un pezzo di legno sul quale poi avviterò le viti. Il legno si deforma perché molto sollecitato, onestamente pensavo a un piatto di acciaio inox, se riesco a recuperarlo, da annegare nella laminazione.

Seguo con molto interesse la realizzazione delle plancette 2.0, io non credo che realizzerò neanche le 1.0 che già di per se sono un buon manufatto, questa ultima "release" sarà sicuramente meglio (anche delle originali). Buon lavoro Fausto e grazie per la condivisione

Io sulla piastra che affogherai ci salderei dei dadi prima

Se non riesci a recuperare il piatto inox io dovrei avere qualcosa da regalarti, il problema è come fare per fartelo avere. Io sono a Gambettola.