Progettazione di un veicolo a propulsione umana in composito
L’esperienza di Policumbent con Laminate Tools
11 Novembre 2022 - 14:30
Presentatori

Ing. Francesco PalloniSmartCAE

Partner

Descrizione Webinar

La World Human Powered Speed Challenge (WHPSC) è una competizione internazionale in cui team studenteschi provenienti da tutto il mondo si sfidano per infrangere il record di velocità per veicoli a propulsione umana.

Policumbent è il team di studenti del Politecnico di Torino che da dieci anni progetta e costruisce veicoli a propulsione umana tra i più efficienti al mondo. La progettazione di questi veicoli è un mix interdisciplinare che coinvolge sia gli aspetti strutturali e aerodinamici, che quelli tecnologici di componenti ad elevate prestazioni.

In questo webinar i membri di Policumbent illustreranno la loro esperienza nell’utilizzo di Laminate Tools per gestire la progettazione e la produzione delle parti in materiali composito laminato, una delle tecnologie che ha contribuito al loro trionfo nella WHPSC 2022 a Battle Mountain in Nevada (U.S.A.).

Introduzione

Salve a tutti! Buongiorno e benvenuti a questo seminario dedicato alla progettazione dei materiali compositi. Questo seminario fa parte di una serie di eventi che noi abbiamo battezzato con titolo “Chiedi all’esperto” nella quale invitiamo i nostri clienti utilizzatori degli strumenti che proponiamo, la tecnologia che proponiamo per l’analisi strutturale e la progettazione delle parti in composito. Oggi insieme a me abbiamo Stefano Tomassi e Giacomo Lussiana del team Policumbent che ci spiegheranno l’utilizzo del software Laminate Tools nella progettazione, soprattutto nella fase di realizzazione e fabbricazione di un veicolo: una bicicletta estrema in materiali compositi. Siccome la presentazione è bella corposa e i contenuti sono tanti, andiamo subito con l’agenda dell’incontro. Prima di partire con la presentazione di Policumbent apro una brevissima parentesi per introdurre SmartCAE, perché vedo che tra voi partecipanti ci sono tanti nomi nuovi, quindi spiegare chi siamo, cosa facciamo e qual è il nostro legame con il mondo dei materiali compositi.

Queste tecnologie che proponiamo per i materiali compositi ci hanno permesso già da diversi anni di avvicinarci al mondo delle competizioni studentesche, sponsorizzando vari Team italiani di Formula SAE. All’interno di questo contesto è nata anche la collaborazione con Policumbent, un team che non si occupa di monoposto da corsa, ma di veicoli appunto a propulsione umana, biciclette estreme. Quest’anno è partita per la prima volta la collaborazione con questo team, fornendo loro licenze del software Laminate Tools. Non voglio fare spoiler sul loro racconto, lo sentirete dalla viva voce dei membri del team. Dopodiché tireremo diciamo le conclusioni di questo evento e per chi vorrà trattenersi più a lungo è prevista una sessione di domande e risposte, nella quale potete sottoporre a me, ma soprattutto ai membri di Policumbent i vostri quesiti. Per le domande dovrete utilizzare il pannello delle domande che trovate nella finestra del GoToWebinar potete sottoporci le domande in qualsiasi momento, però noi risponderemo soltanto al termine della presentazione. Stiamo registrando questo seminario, pertanto se durante il collegamento dovreste sperimentare dei problemi di connessione audio e video non abbiate paura, nei prossimi giorni riceverete il link per vedere la registrazione sul nostro portale dei webinar. Per cui cominciamo con la prima parte, una presentazione di SmartCAE. SmartCAE è un’azienda che si occupa dal 2002 di simulazione del calcolatore. Siamo uno staff di 10 ingegneri calcolisti, l’attività che facciamo è duplice da una parte siamo ingegneri che utilizzano i software di simulazione per risolvere i problemi dei clienti, quindi siamo un’estensione dell’ufficio tecnico dell’azienda che è specializzata sui temi della simulazione strutturale, fluidodinamica, termica e dei compositi e siamo rivenditori di vari strumenti, di varie tecnologie per la simulazione al calcolatore. In particolare negli anni, sin dall’inizio ci siamo specializzati nella simulazione strutturale di compositi laminati, tant’è che nell’ambito motorsport e nell’ambito spazio siamo un riferimento proprio per la simulazione di questo tipo di strutture.

Per quanto riguarda molto brevemente una carrellata degli strumenti che proponiamo e che utilizziamo per le analisi strutturali di compositi, siamo partner di Siemens Digital Industries Software per quanto riguarda le soluzioni Simcenter 3D e il software Femap che entrambi utilizzano la tecnologia Nastran di Siemens. Per quanto riguarda il tema dell’ottimizzazione dei laminati compositi siamo partner di GRM Consulting una società inglese che sviluppa il software OptiAssist che è un sistema che permette di semplificare la definizione dei problemi di ottimizzazione sui laminati compositi, introducendo dei vincoli geometrici e di fattibilità e di realizzazione del laminato. Abbiamo tenuto proprio la settimana scorsa un seminario dedicato all’ottimizzazione dei compositi, potete trovare la registrazione di questo seminario sul nostro portale dei webinar. Veniamo al protagonista di oggi, a livello tecnologico, il software Laminate Tools di Anaglyph.

 

Laminate Tools & Plymatch

Laminate Tools è uno strumento che permette di guidare il processo di progettazione, verifica strutturale agli elementi finiti e produzione dei compositi laminati, per cui posso ad esempio simulare il drappeggio delle pelli su matematica dello stampo o sulla mesh agli elementi finiti del componente strutturale, tenendo conto di fenomeni come l’orientamento delle fibre, evidenziando problemi di drappeggio, quindi formazione di grinze e stramature. Mi permette di gestire in maniera molto rapida la costruzione di un modello gli elementi finiti di una struttura laminata, mi permette di esportare i dati di produzione come lo sviluppo in piano delle pelli e la costruzione del PlyBook, il documento da fornire poi al laminatore per la realizzazione del componente. Qui ho riportato una breve animazione che fa vedere un po’ un flusso di lavoro con Laminate Tools. Qui si può vedere come su questo componente nelle zone rosse siano presenti delle stramature e Laminate Tools permette al progettista di andare a introdurre, ad esempio, dei dettagli come dei tagli lungo il perimetro della pelle per andare a favorire e a risolvere problemi di drappeggio. Altra cosa che permette di fare Laminate Tools, come dicevo, è la gestione dei risultati del modello gli elementi finiti, quindi ho la possibilità di vedere in maniera molto intuitiva il risultato del modello FEM andando a vedere gli stress pelle per pelle, in maniera molto più completa e parlante rispetto a quello che permettono i software di post-processing tradizionali e generali per i modelli FEM e soprattutto permette di esportare le istruzioni di laminazione, il PlyBook e la geometria 2D delle pelli sviluppate, pronte per il nesting e per il taglio.

Altro strumento che proponiamo, sempre sviluppato da Anaglyph, il sistema Plymatch. Plymatch è un kit hardware e software basato sul Lamintate Tools, di fatto è un sistema di realtà aumentata che fornisce al laminatore le istruzioni per posizionare la pelle sullo stampo vedendo direttamente a monitor una sovrapposizione tra la geometria reale 3D dello stampo e la geometria virtuale dello stampo con la pelle virtuale calcolata dal Laminate Tools. In questo video molto breve si vede in azione il kit del Plymatch dove il laminatore aiutandosi con la visualizzazione sullo schermo decide come andare a intervenire per posizionare le pelli sullo stampo per cui potete vedere dove in tempo reale sovrapponendo la grafica digitale 3D con l’immagine rilevata dalla telecamera il laminatore riesce a posizionare senza ausilio di dime, senza ausilio di riferimenti la pelle sullo stampo in maniera molto rapida quindi costruendo delle laminazioni che sono ripetibili e migliorando anche l’efficienza e la produttività del laminatore.

 

Smartcae per la formula sae

Venendo al discorso, diciamo il motivo principale perché siamo qui oggi, noi già da diversi anni sponsorizziamo vari team di Formula SAE. Quest’anno, nel 2022 avevamo una decina di Team, spero di non averne dimenticato nessuno, che hanno utilizzato Laminate Tools nello sviluppo della loro vettura. Collaboriamo con Team che gareggiano nelle competizioni con motore a combustione, piuttosto che nella categoria elettrica, piuttosto che nelle categorie driverless. Ecco grazie alla visibilità che questa collaborazione ci ha dato con i team di Formula SAE siamo entrati in contatto con altre realtà, con altre competizioni studentesche e in particolare con il team Policumbent che fa un tipo di veicolo e partecipa a un tipo di competizione completamente differente rispetto alla Formula SAE. Per questo diciamo, non voglio rovinarvi la sorpresa, lascio a questo punto la parola ai membri del team. passo la parola a Stefano e Giacomo per poter spiegarci, diciamo raccontarci la loro storia.

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l'esperienza del team policumbent

 

Eccoci! Buon pomeriggio a tutti quanti io sono Stefano e qui c’è Giacomo. Buonasera, salve! Vi presenteremo, innanzitutto ringraziamo SmartCAE per averci invitato a questo evento, e proveremo a raccontarvi nella maniera più esplicativa possibile quello che facciamo all’interno del nostro team e la competizione a cui prendiamo parte ogni anno. Allora innanzitutto abbiamo iniziato questa collaborazione con Laminate Tools, con SmartCAE, scusatemi, per il software Laminate Tools a gennaio, poiché avevamo bisogno della produzione, di ottimizzare quella che era la produzione di Cerberus. Noi dal 2009 progettiamo quelli che sono i veicoli a propulsione umana più efficienti del pianeta e dal 2015 prendiamo ogni anno parte alla World Human Powered Speed Challenge che si svolge a Battle Mountain in Nevada negli Stati Uniti, dove Team provenienti da tutte le parti del mondo prendono parte a questa competizione che dura una settimana in cui si tenta di raggiungere quelli che sono i vari record di propulsione umana. Nel nostro caso con le nostre due bici più convenzionali fino al 2019, TaurusX sulla sinistra per il tentativo di record femminile quasi raggiunto da Vittoria Spada nel 2019 e poi con Phoenix guidata dal nostro ormai ex Rider Andrea Gallo per la categoria maschile. Da quest’anno dal 2022 abbiamo pensato anche di provare quello che è un nuovo record con una bici handbike. Il progetto è nato a partire dal 2020 in cui già atleti paralimpici si erano interessati con il nostro ex professore referente che è ancora nel giro del team e insomma era nata questa idea di sviluppare questo prototipo e così è nato Cerberus il primo trike reclinato e carenato del team Policumbent e come atleta abbiamo scelto comunque un atleta di alto profilo come Diego Colombari medaglia d’oro alle Paraolimpiadi di Tokyo dell’anno scorso. La competizione a cui prendiamo parte, vi dicevo prima, dura 7 giorni, in cui i team possono gareggiare, girare con ciascun prototipo due volte al giorno, la cosiddetta Run mattutina e la Run serale. Ovviamente c’è anche una strategia dietro alle Run, poiché dobbiamo scegliere, grazie al nostro reparto di analisi dati che analizzano i dati forniti dal meteo, in quale Run gareggiare e quanto far spingere il pilota, perché ovviamente è una gara che dura 7 giorni, bisogna anche gestire le energie. La gara quest’anno, siamo recentemente tornati, si è svolta la seconda settimana di settembre e abbiamo ottenuto il primo posto nella classifica generale, quindi siamo soddisfatti, abbiamo raggiunto, come potete vedere, velocità abbastanza soddisfacenti. Phoenix ha raggiunto quasi 131 km orari TaurusX 119 e Cerberus 67 quindi c’è ancora molto margine di miglioramento. Però essendo il primo anno dopo tanti anni che non andavamo in Nevada, l’ultima volta è stata nel 2019, ed essendoci soprattutto molti nuovi membri del team come me e Giacomo, per cui era la prima esperienza in Nevada, ci possiamo ritenere abbastanza soddisfatti. Ovviamente le nostre bici, i nostri prototipi, sono interamente sviluppati da noi. Quindi progettati, prodotti e lavoriamo anche su sulle nostre bici, quindi ci vuole una conoscenza profonda per appunto farli girare alla perfezione. Qui intanto altre foto sempre dal Nevada del 2022. Questo è lungo rettilineo di Battle Mountain 5 miglia che corrispondono più o meno 8 km in cui è posizionata, qui più o meno nella foto di sinistra, una fototrappola di 200 metri in cui viene registrata la velocità media appunto in quel salto e quella là è la velocità effettiva di gara. Quindi passando a quello che è il clou del webinar appunto come detto prima e siamo affidati a SmartCAE e Anaglyph fornitore e sviluppatore di Laminate Tools per la produzione di Cerberus. Cerberus è una bici come si può vedere anche dalla foto successiva estremamente complessa nelle geometrie e nelle caratteristiche anche della trasmissione degli sforzi al telaio. Come si può vedere appunto abbiamo una trasmissione a sbalzo che scarica interamente il peso sul telaio a partire da quell’elemento trapezoidale di cui poi parleremo più accuratamente dopo e quindi appunto la produzione era una parte essenziale della progettazione della bici. Quindi ci siamo appunto affidati alla Laminate Tools. Infatti noi, dopo aver sviluppato a CAD quello che erano i nostri componenti abbiamo generato i Ply dei componenti del telaio e non solo, delle parti in carbonio, grazie appunto a Laminate Tools potevano essere visualizzati ogni singolo Ply, il drappeggio di ogni singolo Ply e del layup generale, quindi del laminato. Abbiamo avuto la possibilità anche di estrarre in formato .dxf che è il file, l’estensione di file necessario per mandare al plotter i Ply e ottimizzare i rotoli di carbonio, l’utilizzo dei rotoli di carbonio grazie degli appositi programmi nesting.

 

Abbiamo poi inoltre esportato i PlyBook in formato HTML, poiché appunto la produzione veniva fatta sempre da noi ragazzi quindi c’era bisogno anche di una guida, era necessaria una guida ai ragazzi che andavano quel giorno a laminare in azienda come disporre i Ply e orientazioni e tutte le varie cose che riguardano la laminazione e poi appunto i Ply vengono tagliati grazie al plotter. Adesso lascio la parola Giacomo che vi illustrerà quali sono stati i componenti più importanti, dove abbiamo utilizzato Laminate Tools e i vantaggi derivati, quindi lascio la parola a lui. Grazie Stefano, allora iniziamo subito con il telaio che è la parte diciamo fondamentale della bici. Con Laminate Tools è stato creato tutto il layup delle fibre di carbonio che costituiscono il telaio e quindi questa è la parte diciamo principale. Successivamente anche la carena aerodinamica che va a interfacciarsi con l’ambiente esterno e quindi aveva delle forme appositamente studiate per fendere l’aria e quindi doveva essere anch’essa realizzata al meglio e incastrarsi soprattutto con il telaio. Questo non è ha fatto un lavoro semplice perché i due CAD e gli stampi e poi anche i pezzi definiti devono corrispondere nella giunzione. Quindi era necessaria un’estrema precisione in questi pezzi. Tuttavia, qua prima ci sono delle foto del telaio e della carena aerodinamica già assemblate, però vogliamo focalizzarci su alcuni pezzi, quindi alcuni componenti non il telaio e la carena aerodinamica, ma questi tre qua che sono lo scivolo, brontolina, della quale spiegheremo successivamente il motivo di questo nome, e il copriruota che sono di maggiore interesse per la loro importanza nella bici, ma anche per le loro complicazioni costruttive e progettuali.

 

Qua possiamo vedere le parti assemblate, quindi brontolina in basso e lo scivolo. Assieme questi due componenti sostengono il movimento centrale, quindi con il pacco pignone traslante e anche il sistema di sterzata, in particolare lo scivolo. Inoltre è presente un foro su brontolina che permette il rimando della catena alla ruota posteriore per la trazione. Questa è una foto del pre assemblaggio, quindi già con il telaio finito e il posizionamento non ancora definitivo di brontolina e dello scivolo. Come abbiamo fatto per realizzare questi componenti anzitutto dal CAD abbiamo estratto le superfici, in particolare per lo scivolo appunto hanno un profilo particolare che vedremo dopo e abbiamo creato i vari materiali a livello di software e poi abbiamo disposto i Ply e fatto infine il layup.

 

Questo è come si presenta l’ambiente di lavoro, con lo scivolo

 

abbiamo creato le superfici selezionandole, definendo un vettore normale e uno di applicazione, seguendo anche delle necessità costruttive del pezzo, perché questo componente è il primo che si interfaccia con il rider quindi è soggetto a tutta la forza che esso spigiona durante la pedalata e deve quindi essere robusto e non rompersi, ma allo stesso tempo visto che creiamo comunque biciclette performanti, deve essere anche leggero, per questo ci siamo affidati al carbonio e anche, aggiungerei, per la sua complessità. Ha delle forme un po’ complicate quindi il carbonio era l’unico materiale che poteva prestarsi a questo utilizzo, questo impiego. Qua abbiamo definito il Ply quindi, poi abbiamo preparato, orientato le fibre quindi a 0 pure a 45 gradi, infine tutti i Ply venivano organizzati in un layup dove erano numerati e quindi disposti progressivamente secondo la loro orientazione e layer dopo layer se è si è creato questo layup che poi viene esportato in formato HTML e permette al laminatore di svolgere il suo lavoro, ovvero depositare questi Ply sul sullo stampo e creare il pezzo finito. Assieme a questo abbiamo estratto anche i .dxf, ovvero lo sviluppo in due dimensioni delle superfici dei Ply, perché questi .dxf venivano mandati al plotter che li tagliava, quindi anche il taglio era estremamente preciso e corrispondente a quello che era il disegno da CAD.

 

Adesso vi parlo brevemente di brontolina, questo pezzo è molto complicato perché presenta molti angoli, molto acuti anche e ed è stato particolarmente complicato, perché ha anche un ruolo di fondamentale importanza ovvero lei è l’interfaccia tra lo scivolo e il telaio, quindi si occupa di scaricare tutte le forze anche del pacco pignoni al telaio e quindi poi attraverso le ruote a terra e quindi era particolarmente diciamo scorbutico e abbiamo le dato questo particolare nome, essendo un pezzo molto complicato e inesistente in altre applicazioni abbiamo deciso di chiamarlo così per il suo carattere. Qua abbiamo la definizione dei Ply su brontolina e il procedimento seguito è lo stesso per tutti e tre i componenti quindi brontolina, lo scivolo e copriruota che vedremo a breve. Abbiamo fatto particolare attenzione alla sovrapposizione dei layer per non creare grinze poi in fase di laminazione, quindi questo software, Laminate Tools, ci ha permesso di tenere sempre sott’occhio quelli che erano gli spessori nelle zone più critiche, come evidenziato in questa in questa foto qua, e infine sono è stato fatto un PlyBook con il .dxf della pelle di carbonio e due immagini che rappresentavano l’applicazione, in questo modo il laminatore seguiva questo file qua e poteva appunto laminare al meglio. Qua abbiamo ad esempio un primo Ply nominato P01_1 poi P01_2, un altro lato, poi P01_3 e così via via si andava a creare il pezzo. Vediamo quindi le foto scattate durante la fase di laminazione questi erano i Ply tagliati e pronti per essere messi nello stampo che si trova lì a destra. Questo è la posatura dei vari strati nello stampo, quindi tutte le pelli di carbonio, che in particolare sono una fibra preimpregnata, venivano disposte dentro lo stampo e infine abbiamo il pezzo finito che come si può vedere a parte le rifiniture che qua in questa fase non erano ancora state fatte sui bordi presenta una finitura già molto precisa e esteticamente bella. Infine abbiamo i copriruota anteriori, questi sono parte integrante del telaio, ci tengo a sottolineare che il telaio è un monoscocca, quindi anche questi copriruota qua non sono stati successivamente inseriti nel telaio, ma sono una parte unica un tutt’uno col telaio. Quindi anche a livello di laminazione presentavano non poche criticità sia per le loro forme sia per questa cosa qua che erano parte integrante del telaio. Qua abbiamo ad esempio un altro scatto del PlyBook con una superficie laterale del copriruota e questo è il Ply più critico forse dell’intera bici, si trova appunto nei copriruota, ha angoli molto accentuati e essendo una parte di giunzione tra più Ply diversi poteva formare facilmente delle grinze, ma attraverso Laminate Tools siamo riusciti a definire delle superfici comode diciamo per creare i Ply e grazie alla funzione del taglio tutti gli sforzi, le tensioni residue erano scaricate, quindi si poteva creare un Ply più corretto e anche più facile da applicare successivamente. Lascio la parola adesso a Stefano per le conclusioni finali. Sì, rieccomi come avete potuto sentire da Giacomo la nostra bici è estremamente complessa per quello che riguarda appunto la parte di laminazione e quindi Laminate Tools è stato estremamente importante da questo punto di vista. Il controllo degli spessori, la gestione degli overlap, le grinze, le stramature e quindi ci ha permesso di produrre una bici che effettivamente come prodotto finito aveva delle tolleranze che si aggiravano intorno al decimo di millimetro su una bici che ha un passo di 1 metro e 70, 1 metro e 80 quindi diciamo un risultato veramente notevole. Inoltre rispetto alle esperienze precedenti di laminazione delle nostre bici più convenzionali c’è stato un grande vantaggio dal punto di vista di risparmio dei materiali, perché avere già la pelle pronta e tagliata con le orientazioni ci ha permesso appunto di risparmiare materiale dal rotolo di carbonio che prima veniva tagliato con le forbici, sempre dai membri del team. Quindi questo qua anche in un periodo di crisi come è stato quello di febbraio 2022 in cui appunto il carbonio scarseggiava è stata sempre molto molto importante come faccenda e poi anche supportare i ragazzi che magari si affacciavano per la prima volta al mondo della laminazione avere un PlyBook esplicativo di come poggiare sullo stampo le pelli di carbonio era sicuramente un altro fattore da tenere in considerazione. Vi ringraziamo per l’attenzione vi lasciamo i nostri contatti e niente ringraziamo ancora una volta SmartCAE e per averci invitato e ripasso la parola Francesco. Benissimo, grazie a voi per il vostro intervento, riprendo io la presentazione PowerPoint per tirare un po’ le fila di quello che abbiamo appena visto.

 

 

conclusioni

Da un punto di vista di benefici di Laminate Tools per chi progetta e realizza componenti in materiale composito essenzialmente i vantaggi apportati da questa tecnologia sono essenzialmente quello di riuscire a prevedere e a eliminare i problemi che potrebbero nascere in fase laminazione e come hanno riportato anche i ragazzi di Policumbent grazie alla tecnologia del drappeggio Laminate Tools aiuta a individuare sul modello digitale del laminato eventuali problemi di stramatura o di grinze sul tessuto e quindi introducendo dei tagli o modificando la forma delle pelli il progettista può decidere una diversa strategia di laminazione per evitare poi di incorrere in problemi nella fase di realizzazione. Un altro beneficio molto importante che non abbiamo visto nella presentazione di Policumbent, ma che rappresenta il principale utilizzo che facciamo di Laminate Tools in SmartCAE è quello del pre e post processing dei modelli degli elementi finiti. Laminate Tools può interfacciarsi praticamente con qualsiasi solutore agli elementi finiti commerciale e permette di gestire in maniera molto semplice le schede del laminato utilizzando appunto la filosofia di ragionare per pelli invece che per zone tipica dei modelli FEM e poi in fase di post-processing dispone di funzioni avanzate che aiutano a comprendere in maniera più approfondita rispetto a quello che si può ottenere con i software FEM tradizionali come andare a eventualmente irrobustire o andare a alleggerire la laminazione sulla base dei risultati strutturali. Un altro beneficio di Laminate Tools per le aziende di produzione quindi che realizzano e che lavorano la fibra di carbonio, come ha riportato hanno riportato i membri di Policumbent e la generazione dei dati necessari per fabbricare il composito, l’esportazione degli sviluppi in piano delle pelli, il 2D, quindi in formato .iges .dxf da utilizzare per il nesting e il taglio e la pubblicazione del PlyBook in formato HTML oppure World che contiene le istruzioni per la laminazione.

 

Queste due operazioni senza uno strumento come Laminate Tools richiedono numerose iterazioni sullo stampo per la realizzazione delle dime con spreco di materiale e spesso e volentieri con informazioni approssimative da usare poi in produzione tutto questo si traduce in un contemporaneo aumento della qualità e della ripetibilità del manufatto e con parallelamente una riduzione dei tempi di messa a punto della laminazione e dei costi di produzione.

 

A proposito di diciamo costi vi ricordo prima di procedere con la sessione di domande e risposte, vi inforniamo che esiste un interessante opportunità fino alla fine di quest’anno è stato confermato l’ampliamento al 50% del credito d’imposta per l’acquisto di beni materiali 4.0 tra cui rientrano le licenze di software di progettazione e analisi come Laminate Tools. Ora non voglio scendere troppo nel dettaglio di questa cosa in questo momento sappiate che è un’opportunità al momento valida solo fino al 31 dicembre di quest’anno. Per cui se desiderate approfondire l’argomento potete usare il link che trovate in questa pagina oppure eventualmente potete mandare un’email o contattarci telefonicamente per saperne di più.

 

domande e risposte

Siamo arrivati a questo punto alla parte delle domande e delle risposte mentre parlavamo e i ragazzi di Policumbent illustravano i loro progetti sono arrivate alcune domande. Allora comincio con una che mi ero preparato che mi ero preparato io avendo visto in anteprima la presentazione.

Quindi durante la presentazione avete mostrato praticamente che la produzione delle parti in composito è stata realizzata internamente, potete spiegarci in maniera breve che strumenti avete a disposizione all’università o a cui potete accedere attraverso l’università, non lo so plotter di taglio autoclavi, insomma avete parlato del costo e della reperibilità della materia prima. Quindi spiegateci un po’ come nasce da un punto di vista di produzione il vostro progetto.

Sì, allora innanzitutto dobbiamo dire che noi non abbiamo prodotto la nostra bici in sede universitaria bensì ci siamo appoggiati ad un’azienda specializzata in produzione di compositi che si chiama RT compositi ha sede a Piobesi Torinese e che ringraziamo anzi anche in questa sede perché senza di loro la bici non sarebbe mai riuscita ad andare in Nevada per settembre e sì insomma l’azienda ci ha fornito tutti gli strumenti necessari, la tecnologia necessaria per affrontare il processo di laminazione quindi il plotter a cui appunto come ho detto prima sono stati sottoposti i file .dxf, il nesting e anche l’autoclave. Noi abbiamo utilizzato l’autoclave con una cottura a 6 bar della prima parte del telaio in carbonio poi con il core e la seconda parte del laminato a 2 bar perché il core in PVC altrimenti sarebbe collassato a pressioni maggiori e tutto una temperatura di 120 gradi a mantenimento per due ore. Quindi comunque processi complessi che richiedono macchinari avanzati che appunto un’azienda come la citata del RT ha. Poi per quanto riguarda invece i materiali, i materiali sono stati un po’ sia cercati da noi sia cercati dall’azienda e quindi un po’ c’è stato questo compromesso tra acquisti fatti dal Team Policumbent con i soldi concessi dal Politecnico per le attività del team e anche acquistate dall’azienda che insomma ci ha supportato nella produzione. Anche se comunque i nostri prototipi sono stati interamente laminati da noi, bisogna dire anche che molto spesso gli operai che si trovano in azienda passavano a trovarci ci davano una mano, ci davano consigli utili perché comunque sono dei professionisti e insomma noi ragazzi abbiamo anche bisogno di essere indirizzati da questo punto di vista ecco.

Poi un’altra domanda, quanto pesano complessivamente le biciclette, queste bici?

Allora Cerberus con la meccanica quindi compreso tutto il pacco, il sistema trasmissione, il sistema sterzo, le ruote, tutta l’elettronica arriva a pesare 38 kg. 38 kg che una bici lunga 2 metri e 30 mi sembra, grosso modo 2 metri e 30 che presenta molti strati di carbonio, PVC, hergal anche nella parte del copriruota comunque è un peso veramente notevole ecco.

Poi altre domande legate alla diciamo alla fase di produzione se diciamo avete usato soltanto, si però diciamo che questa domanda avete in parte già risposto, nel senso se avete usato soltanto Ply di carbonio oppure se avete utilizzato anche dei riempitivi con materiali intermedio come schiuma poliuretaniche, di fatto avete già risposto dicendo che diciamo c’è una struttura sandwich quindi con un core intermedio con fatto in PVC.

Esatto abbiamo particolarmente nel telaio c’è questo core PVC e poi in altri pezzi invece ci sono delle lastre in hergal però si principalmente PVC a formare una struttura sandwich per irrobustire in il telaio. Anche nella zona dei copriruota ad esempio c’è un core in pvc e invece per quanto riguarda brontolina ci sono delle piastre in hergal all’interno, però non sono colaminate sono semplicemente incollate al pezzo. Ho capito, perfetto, grazie.

Un’altra domanda per quanto riguarda la parte strutturale la verifica gli elementi finiti chiedono se avete fatto qualcosa, la domanda è possibile sapere come avete verificato strutturalmente il veicolo visto che viaggia a 140 all’ora e a bordo di una persona?

Allora le analisi FEM sono state sviluppate non con questo programma, perché semplicemente per una questione di tempo erano state già sviluppate prima e quindi Laminate Tools l’abbiamo utilizzato esclusivamente per la produzione, però sì le analisi sono state condotte con particolare attenzione a tutti i dettagli perché comunque la bici Cerberus è progettata per andare a una velocità inferiore di circa 80, ma anche più, speriamo di raggiungere, chilometri orari però comunque è una bici già di grosse dimensioni, quindi l’analisi è stata fatta inserendo tutti i vincoli derivanti dalle tre ruote e poi dalle giunzioni di queste parti incollate anche tipo brontolina, lo scivolo sono incollate poi lo scivolo è avvitato e inserendo anche le forze derivanti dal peso del ciclista e della bici e poi le coppie che sviluppa Diego appunto nel nella pedalata.

Perfetto ci sono anche altre domande, per cui per brevità nel senso preferirei rimanere nei tempi che abbiamo dichiarato essere le 3:15 quindi ci avviciniamo alla fine, le domande diciamo a cui non abbiamo dato risposta comunque ne prendiamo nota le giriamo al Team e poi vi risponderemo per posta elettronica nei prossimi giorni.

Ho io un’ultima domanda che sono quali sono i vostri programmi e per il futuro?

Allora per quanto riguarda il 2023 torneremo in Nevada con Phoenix e Cerberus sperando questa volta di raggiungere record del mondo che si assesta per Phoenix sui 144 km/h e per Cerberus sugli 87 km/h. Purtroppo Cerberus per via del fatto che abbiamo avuto una prototipazione e progettazione e produzione estremamente veloce, in un anno siamo passati da non avere un CAD a produrla e portarla in Nevada, sono insorti dei problemi meccanici che normalmente insorgono in nella fase di testing. Quindi quest’anno abbiamo un anno per mettere a puntino tutte le cose tutti i tasselli mancanti e portare Cerberus, dare a Diego la possibilità di raggiungere quel record del mondo che un po’ ci è rimasto sullo stomaco non averlo raggiunto ecco.

Perfetto! Benissimo io vi ringrazio per questo contributo. Se volete approfondire il tema di Laminate Tools, scoprire come viene utilizzato, che cosa ci si può fare, potete andare a vedere la pagina del prodotto. Con questo è tutto io vi ringrazio nuovamente per la partecipazione e ringrazio di nuovo anche i ragazzi del Policumbent per il loro contributo. Grazie a voi e buon pomeriggio a tutti grazie

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