ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO DI SANDWICHES GREEN COSTITUITI DA PELLI IN BIOCOMPOSITO E CORE IN BALSA/SUGHERO

Abstract

Negli ultimi anni l’aumento della sensibilità nei confronti della salvaguardia ambientale, anche attraverso apposite norme in materia di lotta all’inquinamento e di riciclo dei materiali a fine vita, ha portato ad un notevole interesse dei ricercatori verso i cosiddetti compositi green, materiali costituiti in genere da rinforzi di origine naturale e matrici “bio-based” a basso impatto ambientale. Una categoria interessante di materiali innovativi, caratterizzati da una elevata resistenza a flessione unita ad un basso peso specifico, è rappresentata dai cosiddetti sandwiches, costituiti in genere da robuste pelli in composito fibro-rinforzato e da un core in materiale molto leggero e poco resistente, destinato a sopportare esclusivamente le sollecitazioni di taglio associate alla flessione. Al fine di dare un contributo alla messa punto di materiali sandwiches green (eco-compatibili e/o rinnovabili), nel presente lavoro sono messi a punto due tipologie di sandwich per applicazioni strutturali, uno costituito da core in balsa e l’altro costituito da core in sughero, entrambi aventi skins realizzati in composito a matrice epossidica “green”, rinforzata con fibre ottimizzate di agave sisalana. La scelta della fibra di agave sisalana è legata essenzialmente alle elevate proprietà meccaniche e alla elevata rigidezza esibite, insieme al basso costo e alla larga disponibilità nel mercato corrente. Con tali fibre è pertanto possibile implementare materiali green caratterizzati al tempo stesso da ridotto peso specifico e da basso costo, caratteristiche queste ultime che rendono i materiali sandwich proposti particolarmente interessanti specie in ambito automotive e navale. In ambito automotive infatti la leggerezza e il basso costo di tali di tali materiali green consente oltre che di ottemperare alle normative di salvaguardia dell’ambiente anche la riduzione dei costi inziali e dei costi di esercizio del prodotto. In ambito delle costruzioni civili invece i sandwiches tradizionali sintetici sono già largamente utilizzati. Una campagna di prove sperimentali (prove di trazione, compressione, taglio, flessione, delaminazione ecc.) è stata eseguita su tali sandwiches proposti al fine di evidenziare le caratteristiche meccaniche principali ed implementare altresì affidabili modelli che consentono la descrizione accurata del loro comportamento meccanico.