FORD :una speciale e innovativa fibra di carbonio per veicoli più leggeri ed efficienti

Ford Motor Company ha mostrato il prototipo di un cofano in fibra di carbonio, prodotto con una tecnica innovativa, che promette di ridurre i consumi di carburante grazie al peso inferiore.

Il cofano, mostrato all’evento Composites Europe di Dusseldorf, in Germania, è realizzato in plastica irrobustita con fibre di carbonio, il materiale ultra-resistente che evoca immediatamente il mondo delle corse e delle auto sportive.

Questo particolare cofano per Ford Focus pesa meno della metà di quello in metallo, e i tempi di realizzazione, grazie a nuove tecniche avanzate sviluppate da Ford, sono significativamente inferiori, tanto da poter essere integrati con facilità nella produzione dei veicoli di serie Ford, un significativo passo in avanti verso l’utilizzo di materiali superleggeri.

“Che ridurre il peso del veicolo possa migliorare il consumo di carburante non è una novità, ma un processo di produzione in serie rapido ed efficiente di componenti in fibra di carbonio, non è mai stato messo a punto,” ha dichiarato Inga Wehmeyer, ingegnere di ricerca materiali avanzati e processi, del Centro Europeo di Ricerca Ford. “Lavorando con esperti dei materiali nel progetto di ricerca Hightech.NRW, Ford sta sviluppando una soluzione efficiente per la produzione in serie di componenti in fibra di carbonio.”

Il progetto di ricerca Hightech.NRW è una delle attività promosse dalla partnership tra Ford e Dow Automotive Systems, grazie alla quale si studieranno nuovi materiali e nuovi processi di sviluppo industriale.

Dow Automotive Systems e Ford si concentreranno nell’identificazione di una fonte accessibile per fibre di carbonio di elevata qualità, e sui relativi metodi di produzione su larga scala. In futuro, ciò permetterà anche di incrementare l’autonomia dei veicoli Ford elettrici e ibrido-elettrici plug-in.

La fibra di carbonio vanta un rapporto tra peso e resistenza estremamente elevato: può essere cinque volte più resistente dell’acciaio, due volte più rigido, a un terzo del peso. I materiali in fibra di carbonio sono una delle chiavi per ottenere veicoli più leggeri di ben 340 chili entro il 2020.

“Ci sono due modi di ridurre i consumi in un veicolo: incrementare l’efficienza e il rendimento dei motori, e ridurre il lavoro che questi devono compiere per muovere il veicolo,” ha dichiarato Paul Mascarenas, Chief Technical Officer e Vice Presidente Innovazione e Ricerca, di Ford. “Ford sta affrontando entrambi gli aspetti, sia attraverso il downsizing dei motori ad alta efficienza EcoBoost e l’introduzione di soluzioni elettriche, sia ottimizzando l’aerodinamica e i pesi per ridurre il carico di lavoro sul motore.”

Ford ha stabilito, nell’ambito del progetto Hightech.NRW, partnership anche con gli esperti dell’Istituto di Ingegneria dell’Auto dell’Università di Aachen, nonché con Henkel, IKV (Istituto per i processi produttivi della plastica), Composite Impulse, e Toho Tenax.

Il progetto, cofinanziato dalla regione della North Rhine-Westphalia, è iniziato nel 2010 e durerà

fino al 2013, ma ha già compiuto significativi progressi verso i propri obiettivi:

Sviluppare un metodo di produzione efficiente e implementabile a livello industriale sulle attuali piattaforme, di materiali composti con fibra di carbonio, per i pannelli della carrozzeria dei veicoli Ridurre i tempi di produzione dei singoli componenti

Portare i tempi di rifinitura all’interno degli standard Rispettare i requisiti di verniciatura Garantire una riduzione del peso del componente di almeno il 50%

La tecnica sviluppata consiste nell’impregnare di una speciale resina le fibre di carbonio prestampate, in modo da ottenere una produzione veloce, stabile e versatile, con risultati di elevata qualità.

I test iniziali dimostrano che i componenti ottenuti in questo modo, come il prototipo di cofano realizzato per la Ford Focus, rispettano i rigidi standard Ford in quanto a robustezza, resistenza alla scheggiatura e alle deformazioni, e per il comportamento in caso d’incidente. Il materiale si è anche rivelato molto efficace nei test di impatto nella protezione per i pedoni, in quanto contenente un’anima elastica racchiusa tra due strati di carbonio.

“I componenti in fibra di carbonio potranno arrivare sulle vetture di serie solo più in là nel tempo,” ha aggiunto Inga Wehmeyer. “Ma le tecniche che abbiamo sviluppato e perfezionato per la realizzazione di questo prototipo potranno essere senza dubbio implementate, in futuro, per la produzione.”