CONTENITORE FUNZIONALE PER AIRBAG PRODOTTO TRAMITE STAMPA 3D CON TECNOLOGIA CRP
Joyson Safety Systems (JSS), uno specialista della sicurezza della mobilità con sede nel Michigan, ha utilizzato la stampa 3D SLS con il materiale composito rinforzato con carbonio Windform SP della tecnologia CRP per produrre un prototipo funzionale di contenitore per alloggiamento airbag.
Cercando di esplorare il potenziale della produzione additiva nei suoi processi di produzione, il team di innovazioni di JSS Core ha cercato di produrre un prototipo funzionale di Airbag per conducente (DAB) in pochi giorni, anziché mesi. Per JSS era importante che il prototipo fosse realizzato con materiali compositi che erano quasi simili nelle proprietà meccaniche, termiche e nelle prestazioni ai materiali di alloggiamento DAB originali, e quindi optò per l’uso del materiale composito rinforzato con carbonio Windform SP.
“Dopo aver eseguito alcune analisi di mercato al fine di scoprire il materiale e il processo più adatti in grado di fornire le prestazioni richieste, ci siamo imbattuti nella famiglia di materiali compositi TOP-LINE di Windform e, nello specifico, in Windform SP”, commenta Samer Ziadeh e Daniel Alt dal team di innovazioni Core di JSS.
“WINDFORM SP HA ATTIRATO LA NOSTRA ATTENZIONE SUL FATTO CHE È UN MATERIALE PRODOTTO CON POLIAMMIDE PA E RINFORZATO CON FIBRA DI CARBONIO COME MATERIALE IN POLVERE, E HA QUASI LE PRESTAZIONI RICHIESTE E PERSINO MIGLIORI PER LA NOSTRA APPLICAZIONE.”
Leader globale nella sicurezza della mobilità, JSS è un fornitore di componenti, sistemi e tecnologie critici per la sicurezza nei mercati automobilistico e non automobilistico. Una filiale di Ningbo Joyson Electronic Corp, un conglomerato automobilistico cinese, JSS produce prodotti di sicurezza come airbag, cinture di sicurezza, volanti ed elettronica di sicurezza e li fornisce ai clienti di tutto il mondo.
Il team di innovazioni di JSS Core ha recentemente avviato un progetto per esplorare il potenziale della tecnologia di stampa 3D nello stabilire nuovi processi di produzione e nell’uso di nuovi materiali, in particolare in relazione alla produzione di contenitori DAB.
Il team ha effettuato un’analisi di mercato per identificare un materiale composito corrispondente al materiale esistente utilizzato nella produzione del contenitore dell’alloggiamento dell’airbag, che in questo caso era PA6-GF40, una poliammide con rinforzo in fibra di vetro al 40 percento. L’alloggiamento viene solitamente prodotto tramite stampaggio ad iniezione. L’intero sistema DAB è costituito da un gonfiatore, un cuscino per airbag, una copertura e un alloggiamento con punti di attacco sul volante.
Un componente di sicurezza integrale di qualsiasi veicolo, che garantisce le prestazioni della parte abitativa DAB è essenziale. Ziadeh e Alt spiegano la funzione dell’alloggiamento del DAB, commentando che “È in grado di sopportare un’elevata quantità di carichi dinamici oltre a tenere il gonfiatore e il cuscino dell’airbag fissati in posizione durante e dopo lo spiegamento del sistema airbag […] le procedure di prova vengono normalmente condotte in un intervallo di temperature compreso tra -35 ° C e + 85 ° C. ”
Pertanto, il materiale per la fabbricazione della parte dovrebbe mantenere una resistenza, una resistenza agli urti e una stabilità al calore sufficienti per funzionare correttamente in condizioni di prova diverse, con proprietà simili al materiale originale. Cercando di produrre la parte nel giro di pochi giorni con la stampa 3D, il team voleva migliorare i costi che richiedevano molto tempo e gli strumenti necessari per il processo convenzionale.
Il team di innovazioni di JSS Core si è rivolto a CRP Technology, un produttore italiano di materiali di stampa 3D, in particolare cercando di sfruttare la gamma TOP-LINE di materiali ad alte prestazioni dell’azienda, nonché il suo servizio di stampa 3D interno. Windform SP è stato identificato come il materiale più adatto, una polvere di poliammide composita rinforzata con fibra di carbonio per la stampa 3D SLS. Il materiale è adatto per applicazioni di resistenza agli urti, alle vibrazioni, alla deformazione e alle alte temperature, in particolare nel settore automobilistico.
Utilizzando il materiale composito in carbonio Windform SP, JSS è stato in grado di produrre un prototipo di alloggiamento DAB funzionale e testarlo in un modulo airbag completo in un breve periodo di tempo. Secondo quanto riferito, il materiale ha mostrato eccellenti prestazioni meccaniche in termini di elevata resistenza e resistenza agli urti, nonché una buona stabilità termica tra una gamma bassa e alta di temperature (RT; 23 ° C, -35 ° C e 85 ° C).
Ziadeh e Alt aggiungono: “Anche la parte prototipo ha dimostrato prestazioni eccezionali durante varie condizioni di test, il che ha dimostrato il fatto della funzionalità della parte per una completa considerazione dello sviluppo di un nuovo prodotto. Fondamentalmente i professionisti che utilizzano il processo SLS sono la possibilità di utilizzare polimeri rinforzati con elevate prestazioni meccaniche e stabilità. “
La gamma Top-Line di materiali Windform della tecnologia CRP è stata sfruttata per numerose applicazioni di uso finale e prototipazione nel settore aerospaziale e automobilistico .
Lo stesso prodotto Windform SP è stato precedentemente utilizzato per stampare in 3D un condotto funzionale del Comitato consultivo nazionale per l’aeronautica (NACA) per il veicolo da corsa Streamliner. L’auto del Team Streamliner del Victory Motorsport ha continuato a battere un record di velocità di lunga data alla Bonneville Speed Week nel 2018 – un evento motoristico che ha testato veicoli terrestri personalizzati.
Nella gamma Top-Line sono inclusi anche Windform LX 2.0, Windform XT 2.0, Windform GT, che insieme a WIndform SP hanno superato i test di degassamento della NASA .
Di recente, la tecnologia CRP ha ampliato la gamma Top-Line con l’aggiunta di due materiali ritardanti di fiamma: Windform FR1 e Windform FR2 . Quest’ultimo è già stato utilizzato da Energica Motor Company, un produttore italiano di motocicli elettrici, per fabbricare telai a marsupio per i suoi prototipi di batterie.
