|
Il materiale, di cui sono composti i particolari in "fibra di carbonio " pur potendo
superficialmente apparire come una banale "plastica", è in realtà uno dei prodotti più
rivoluzionari scoperti nel secolo appena passato. Ciò che potete toccare all'esterno
è RESINA EPOSSIDICA, che è realmente una plastica, seppure più robusta della
maggior parte delle plastiche che siamo abituati a conoscere. Quello che però differenzia
manufatti da quasi tutto ciò che potete incontrare quotidianamente, sono le fibre
questi che vedete all'interno. Quelle nere sono dei filamenti di carbonio cristallino.
Il carbonio può avere una struttura molecolare amorfa, priva di particolari
proprietà meccaniche, come il carbone, ma può assumere strutture molecolari
cristalline, come il diamante o come le fibre di questo vassoio.
Le FIBRE DI CARBONIO possiedono proprietà meccaniche straordinarie: una
resistenza a trazione doppia o tripla rispetto ai migliori acciai,
una rigidezza uguale e un peso specifico che è inferiore a un quarto
di quello dell'acciaio. Possono venire prodotte solo in filamenti
sottilissimi che vengono poi tessuti in stuoie di vari spessori e
diverse trame. Per poter essere utilizzati, i tessuti devono venire
bloccati in una forma solida e qui entra in gioco la resina epossidica.
Questo tipo di plastica è particolarmente adatto a impregnare i tessuti
di carbonio e possiede essa stessa delle ottime proprietà meccaniche.
La cosa difficile è assicurare un impregnazione uniforme dei tessuti, evitando zone con molta resina che aggiungerebbe peso inutile al
manufatto o zone con poca resina, che consentirebbero alle fibre di muoversi l'una rispetto all'altra pregiudicando la struttura.
In particolare, devono assolutamente essere eliminate le bolle d'aria che si formano durante le fasi iniziali della lavorazione,
cosa niente affatto facile se immaginate dei grandi strati di tessuto impregnati di un materiale con la consistenza del miele e sovrapposti
l'uno sull'altro.
Qui di seguito presenterò alcuni particolari lavorazioni per la realizzazione di laminati di spessori da 1/10mm e lastre di
spessori maggiori; gli utilizzi che si possono fare sono i più diversi grazie alle ottime caratteristiche che hanno questi
manufatti. Con laminati sottilissimi di carbonio/fibre vetrose si possono realizzare per esempio coperture per i vani dei
servi alari o deviatori di flusso dell'aria all'interno di fusoliere/nache motore per convogliare l'aria calda del motore
verso gli sfoghi esterni. Lastre di spessore maggiore, intendo maggiori di 3mm, si utilizzano per realizzare pannelli di
rinforzo all'interno delle code di fusoliere, di derive, supporti per basette dei servi e non ultimo l'utilizzo come ordinate
portanti.
Di seguito tenterò di spiegare nel modo più semplice le fasi di lavorazione per la realizzazione di un laminato di carbonio
da 1/10mm e la creazione di una lastra da 3mm di spessore con sandwich di fibra di vetro/carbonio e nomex.
Realizzazione di un laminato di carbonio:
- Preparare 2 piani di appoggio perfettamente planari tra loro come per esempio 2 vetri spessi circa 5-8mm e smussati sugli
angoli x non amputarsi parti del corpo.
- Munirsi di 2 fogli di mylar di dimensioni appena maggiori del laminato che si vuole creare; i fogli di mylar si possono
acquistare in cartoleria, sono i lucidi delle lavagne luminose.
- Preparare un sacchetto nel quale infilare successivamente i vetri con il tessuto impregnato di resina per fare il
sottovuoto.
- Se non si ha disponibile il mylar trattare tutto il vetro, ambo i lati con cera distaccante e lucidare.
- Posare il primo foglio di mylar sul vetro, cospargere di resina e applicare il primo taglio di tessuto facendo in modo che
si impregni nella sua totalità; a questo punto applicare altri strati di carbonio/fibra di vetro/kevlar/nomex fino a
raggiungere metà dello spessore; eseguire le stesse operazioni sul secondo foglio di mylar, stando sempre attenti di
impregnare correttamente i vari strati.
- Terminata queste operazioni prendere i 2 vetri e metterlei uno sopra l'altro applicando una pressione tale da far aderire
bene i semilavorati senza rischiare di rompere i vetri.
- Infilare il tutto in un sacchetto, sigillare con silicone la chiusura del sacchetto e tirare il sottovuoto per 24 h, tempo
necessario per l'essiccazione della resina.
IL FORNO:
Le resine eposiddiche comunemente impiegate nel modellismo garantiscono le migliori proprietà meccaniche finali se
catalizzano in forno per 12 ore ad una temperatura di circa 50°. Poiché è meglio evitare l'uso del forno da cucina, se ne
deve costruire uno, ma niente paura: bastano pochissime ore di lavoro.
La struttura del mio forno è realizzata in polistirolo estruso ad alta densità impiegato nel settore edilizio da 2mm
recuperabile in punti vendita tipo Castorama o Brico. Si taglia a misura con un cutter affilato e s'incolla con colla
eposiddica, vinilica. Le dimensioni devono essere studiate in precedenza poiché saranno legate alle dimensioni degli stampi
da cuocere; meglio comunque eccedere con le dimensioni per poter in futuro utilizzarlo per fusoliere o ali.
Il coperchio amovibile è semplicemente tenuto in posizione da 4 chiodi; non occorre assolutamente una tenuta stagna.
Per essere tale un forno deve scaldare e una lampadina da 100W montata su un portalampada murale in porcellana fissato su una
delle pareti del forno fa la caso nostro. La regolazione della temperatura è garantita da un interruttore termico che stacca
l'alimentazione della lampada al raggiungimento della temperatura prefissata di 50° e la riattacca quando scende sotto i 40°.
Non richiede taratura o manutenzione e costa veramente poco, 5 o 6 mila lire nei negozi di elettronica. Si può usare anche un
termostato ma è più costoso.
Il circuito elettrico è semplicissimo, ma deve essere realizzato ed isolato con cura: dato che il tutto funziona a 220 volt è
meglio cercare di evitare di "farsi la permanente".
|
