Riassunto analitico
Negli ultimi anni i materiali compositi sono stati oggetto di notevole interesse in ogni campo dell’ingegneria in particolare nel campo automobilistico. Le ragioni dello sviluppo dei compositi sono da attribuire al loro peso ridotto unito alle elevate prestazioni. I compositi maggiormente diffusi sono quelli a matrice epossidica, i quali però sono limitati nel loro utilizzo dalle alte temperature che ne fanno diminuire drasticamente le proprietà meccaniche. Il problema è particolarmente sentito sulle moderne vetture di F1 dove condotti in materiale composito sono utilizzati per raffreddare l’impianto frenante e quindi sono esposti ad altissime temperature, derivanti dalla vicinanza al sistema frenante.
Per far fronte ai danneggiamenti rilevati sulla vettura Ferrari Formula1 2018 SF71-H, legati all’esposizione alle alte temperature, è stata lanciata una campagna per l’individuazione e la validazione di un sistema di resina in grado di migliorare del 30% la temperatura di esercizio di questi componenti. Il progetto è iniziato individuando diversi fornitori di resine atte all’applicazione ad elevate temperature. Le resine individuate sono state caratterizzate meccanicamente eseguendo prove dinamico-meccaniche su provini, verificando la corrispondenza tra i dati dichiarati dai fornitori e l’effettiva efficacia dei materiali considerati. Per la validazione finale del materiale, il componente vettura oggetto dell’analisi è stato prodotto con tutte le resine individuate ed è stato testato sperimentalmente su un banco che riproduce le condizioni vettura. Dalle prove sperimentali effettuate sono emersi due materiali in grado di raggiungere il target prefissato. Tra i due materiali è stata eseguita una scelta basata su peso e costi arrivando così ad individuare un singolo candidato da utilizzare sulla vettura 2019.
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Abstract
In recent years composite materials have been subject of considerable interest in every field of engineering, particularly in the automotive field. The reasons for the development of composites is due to their low weight combined with high performance. The main composites are those with a epoxy matrix, but these are limited in their use by high temperatures which drastically reduce their mechanical properties. The problem is particularly felt on modern F1 cars where ducts made of composite material are used to cool the braking system and are therefore exposed to very high temperatures, resulting from the proximity to the braking system.
In order to cope with the damage found on the Ferrari Formula1 2018 SF71-H car, linked to exposure to high temperatures, a campaign was launched for the identification and validation of a resin system able to improve the temperature of 30% by exercise of these components.
The project started by identifying different suppliers of resins for application at high temperatures. The resins identified were mechanically characterized by performing dynamic tests on specimens, verifying the correspondence between the data declared by the suppliers and the effectiveness of the materials considered.
For the final validation of the material, the car component object of the analysis was produced with all the resins identified and was experimentally tested on a bench that reproduces the track conditions.
From the experimental tests emerged two materials able to reach the prefixed target. Between the two materials has thus come to identify a single candidate to be used on the 2019 car.
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