TUfast e.V. è un’associazione studentesca presso l’Università Tecnica di Monaco. L’associazione costruisce le proprie auto e ha ottenuto una serie di successi in gare come la Formula Student o la Shell Eco-Marathon. Le parti in compositi polimerici rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) delle autovetture vengono sottoposte a indurimento in stufa Memmert in un ambiente sottovuoto sotto calore.
Gli studenti dell’Università Tecnica di Monaco dichiarano che l’auto elettrica eLi14 può percorrere 10.957,02 km con l’equivalente energia di un solo litro di benzina di alta qualità. Questo risultato ha fatto guadagnare agli studenti sia il record mondiale per l’auto più efficiente dal punto di vista energetico che l’inserimento nel Guinness dei Primati. La monoposto pesa appena 20 kg, ha una carrozzeria in polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) ed è alimentata da un motore elettrico alimentato da batterie al litio polimerico.
Le auto al Politecnico di Monaco: TUfast e.V.
Veicoli come l’eLI14 sono progettati e costruiti da team di studenti in tutto il mondo, a cui viene data completa indipendenza. Perché l’esperienza pratica è importante, e Goethe aveva capito qualcosa tanti anni fa quando disse “Tutta la teoria è grigia”. Sarebbe sbagliato considerare questi veicoli come giocattoli in quanto forniscono anche una fonte di ispirazione per gli sviluppi futuri dell’industria automobilistica. Durante le competizioni internazionali di efficienza come la Shell Eco-Marathon, i futuri ingegneri di tutto il mondo si riuniscono per vedere come se la cavano i loro veicoli auto-sviluppati.
Più di 15 anni fa, l’associazione studentesca conosciuta come TUfast e.V. è stata fondata presso l’Università tecnica di Monaco e si è impegnata interamente, con il supporto degli sponsor, nella costruzione di veicoli da competizione. Più di 100 studenti dedicano regolarmente gran parte del loro tempo libero a lavorare su uno di questi veicoli innovativi. C’è un Eco Team e anche un Racing Team, che prende parte alla serie di gare internazionali Formula Student. Questa competizione offre l’opportunità di valutare sia la velocità di un veicolo che il suo design nelle tre categorie separate di motori a combustione, motori elettrici e veicoli autonomi.
Componenti leggeri realizzati in CFRP
Il peso è un fattore importante sia per la velocità che per l’efficienza energetica di un veicolo, il che significa che i compositi in fibra leggera (realizzati con sostanze sintetiche) sono il materiale perfetto per le parti della carrozzeria delle auto da corsa costruite dagli studenti. Le fibre sintetiche rinforzate o la rete sono inseparabilmente combinate con un materiale matrice, che riempie gli spazi intermedi, per creare una plastica termoindurente che non può essere ulteriormente manipolata. Le resine sintetiche come la resina epossidica sono spesso utilizzate per il materiale della matrice.
Durante il cosiddetto processo prepreg, il composito in fibra viene pre-impregnato con una resina di reazione e può essere posizionato nello stampo come una sorta di contorno. In questa fase, la resina epossidica è leggermente appiccicosa ma non fluida. Dopo lo stampaggio, le parti vengono polimerizzate sottovuoto a caldo. Nel laboratorio TUfast, le parti prepreg stampate in polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) vengono polimerizzate in stufa Memmert. Le parti vengono fornite in un sacchetto sigillato sottovuoto, che viene sfiatato mediante una pompa a vuoto esterna. Il tubo per la pompa del vuoto viene immesso nel forno di riscaldamento attraverso una porta di ingresso. Il processo di polimerizzazione dura generalmente 3 ore e avviene principalmente a una temperatura di 120 ℃. Durante la prima fase, la resina epossidica diventa fluida, il che le consente di penetrare completamente nelle microfibre della rete CFRP. Eventuali bolle d’aria vengono espulse e aspirate tramite la pompa del vuoto. Durante il resto del periodo di indurimento, la resina epossidica reagisce con l’agente indurente epossidico e la forma della parte diventa stabile.
Temperatura precisa in stufa
È fondamentale impostare e mantenere una temperatura precisa in stufa durante l’intero processo di polimerizzazione. Ciò favorisce un’accurata reticolazione chimica nei componenti e quindi garantisce che le parti realizzate in polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) siano della qualità richiesta. Alcuni processi richiedono rampe di temperatura e gli studenti di TUfast e.V. sono davvero lieti di avere la possibilità di programmare le rampe in modo rapido e semplice sulla loro stufa Memmert. Un’altra applicazione della stufa Memmert è la tempra di legami adesivi. AtmoSAFE desidera ringraziare TUfast e.V. per il suo amichevole supporto nello scrivere questo articolo.
