Progettazione di strutture sandwich in materiale composito

Le strutture sandwich in materiale composito hanno avuto e continuano ad avere una larghissima diffusione in numerosi settori industriali grazie alle loro caratteristiche di resistenza, rigidezza e leggerezza, molto utili al progettista nella realizzazione di componenti in grado di associare pesi contenuti ad levate prestazioni strutturali.
Nel settore nautico, accanto alle tradizionali e consolidate applicazioni per imbarcazioni da diporto, a vela e a motore, le pannellature sandwich cominciano ad essere largamente impiegate anche in traghetti veloci di grandi dimensioni e in numerose imbarcazioni militari, come nel caso della corvetta “Visby” della marina svedese, il cui scafo, realizzato completamente a struttura sandwich con laminati in carbonio / epossidica, consente un notevole incremento delle prestazioni e la possibilità di sfruttare l’effetto “stealth”.
Le elevate prestazioni di rigidezza e resistenza specifiche di questa particolare categoria di elementi strutturali derivano dall’applicazione di un concetto estremamente semplice. In una struttura sottoposta a flessione le superfici esterne risultano essere quelle più sollecitate e tanto più le superfici esterne sono distanti dal piano neutro tanto più la struttura è rigida e resistente. Risulta pertanto evidente come un pannello sandwich, con pelli esterne rigide e resistenti incollate ad un’anima interna compatta ma a bassa densità, rappresenti la naturale soluzione al problema.

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Container Boxint-Nautici: l’ultima novità per regate e per diporto

È della Box International S.r.l. di Genova l’idea di aiutare lo sviluppo dell’industria nautica sia in Italia che all’estero attraverso l’allestimento ad hoc di container chiamati “Boxint-Nautici” che consentono di avere laddove e quando serve tutto il supporto logistico per la propria barca sia per le regate che per diporto.
Infatti con l’utilizzo dei Boxint-Nautici (da 6 o da 12 m di lunghezza), la barca da regata può avere tutto quanto possa occorrere subito e a destino, dove e quando serve e nella maniera migliore con tutte le attrezzature necessarie già impacchettate alla partenza senza ulteriori manipolazioni, così: cime, vele, ancore, indumenti e tutti quegli accessori nautici di ricambio necessari per una buona gestione della manutenzione della barca sono immediatamente disponibili.
Attrezzature che sono vitali e pronte subito dove servono e cioè: prima, durante e dopo la regata, consentendo ad ogni singola barca di avere tutto il successo che merita nelle competizioni e nelle performances anche da diporto.
I tempi di realizzazione dell’allestimento del Boxint- Nautico richiesto sono brevissimi anche per l’immagine e per la personalizzazione con lo stesso colore della propria barca. È previsto anche un banco di lavoro per le piccole riparazioni ed un piccolo ufficio di coordinamento. Il tutto viene inserito da specialisti in un container ISO Standard che può essere economicamente e facilmente spedito con primarie linee di navigazione in giro per il mondo al seguito della barca da regata. L’azienda può occuparsi anche della spedizione sfruttando le sue relazioni trentennali nel settore dei trasporti.
Basta inviare il disegno o la bozza di come si vuol fare allestire il Boxint-Nautico con tutti i dettagli ed è tutto pronto.
Vi sono anche disponibili Boxint-Frigoriferi, Boxint- Cisterne, Boxint-Carburanti. Buon vento e buon divertimento!

L’ottimizzazione del piano velico attraverso la ricerca in galleria del vento

Il miglioramento dei materiali e delle capacità di progetto delle vele ha rivoluzionato completamente il processo produttivo delle vele: il disegno di una vela che fino a pochi anni or sono era considerato un’arte si è trasformato in scienza: oggi in qualsiasi veleria si trovano sistemi CAD/ CAM che consentono di passare dalla forma 3D della vela disegnata su uno schermo al processo di taglio computerizzato dei tessuti nei ferzi che la realizzeranno, o addirittura alla realizzazione di uno stampo su cui i tessuti verranno successivamente laminati insieme alle fibre di rinforzo.
Da un punto di vista strettamente aerodinamico, una vela è un sistema piuttosto complesso da studiare: ad esempio una vela nelle andature di bolina si comporta come un profilo sottile interessato da strato limite turbolento, mentre la stessa vela nelle andature più larghe presenta grandi zone interessate da separazione del flusso: ciò significa che dovranno necessariamente tenuti in considerazione gli approcci e i metodi comuni ad altri casi di interesse ingegneristico quali il comportamento dei bluff-bodies (come gli edifici o i veicoli) così come quello dei profili alari ai quali è possibile applicare i metodi convenzionali dell’aeronautica.
Un ulteriore motivo di complessità risiede nel fatto che le vele hanno una forma variabile sia per la deformabilità del materiale con cui sono realizzate sia per l’effetto delle regolazioni impartite dall’equipaggio durante la navigazione e questo rende il problema tipicamente aeroelastico: in altri termini il tipo di forze che una vela è in grado di sviluppare dipende dal tipo di flusso che si stabilisce nell’intorno della vela, che è funzione del tipo di forma assunta dalla vela che, a sua volta, dipende dal tipo di flusso.
Infine, un motivo che rende molto diverso (ed anche maggiormente complesso) lo studio di un piano velico rispetto ad altri casi (quali quelli citati in precedenza) è l’utilizzo finale delle informazioni riguardanti l’aerodinamica del piano velico stesso.

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Spidertech Sistema Integrato del Fiorenzi Marine Group è la novità in fatto di progettazione e produzione di vele.
Per saperne di più, click

Costruire scafi: materiali avanzati per migliori prestazioni

Costruire uno yacht con il sistema del sacco a vuoto è un procedimento costoso in termini di tempo e di denaro; capire perché e come si utilizza questa tecnologia, dunque, può essere utile per risparmiare entrambi. Le barche che partecipano alla Coppa America sono tra le più costose in assoluto: si tratta di yacht costruiti in sacco a vuoto con fibre al carbonio e resine epossidiche e polimerizzati in forno.
Dato che le normative della Coppa America vietano l’uso dell’autoclave (eccetto che per gli alberi) durante la realizzazione degli scafi, il corretto utilizzo della tecnica del sacco a vuoto è essenziale per ottenere la massima resistenza e il minimo peso. L’unico tipo di pressione che questi laminati potranno subire sarà quella del sacco a vuoto, per questo bisogna essere certi che la pressione sia uniformemente distribuita (massimo 1 atmosfera, 1 bar). È anche importante permettere alla resina di respirare ed essudare sotto il sacco per tutta la superficie. Anche l’integrità del vuoto e della superficie del sacco sono importanti per ciò che riguarda la qualità del pezzo finito.
Per oltre 30 anni, Airtech Advanced Materials Group, di Huntington Beach, California, Differdange, Lussemburgo e Rochdale, Gran Bretagna, si è specializzato nella produzione di materiali per la stampa in sacco a vuoto e per la lavorazione dei compositi. Fondata da William Dahlgren nel 1973, Airtech è tuttora un’impresa a gestione familiare con circa 200 dipendenti in tutto il mondo e un brillante team tecnico e commerciale che vanta decenni di esperienza in tutti i campi della produzione dei compositi.
L’assistenza dell’azienda è sempre molto richiesta da parte di quasi tutti i team della Coppa America, che per anni hanno utilizzato i prodotti Airtech.

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Il primo yatch dotato di sistema propulsivo a pila

MTU ha presentato sul Lago di Costanza il primo yacht dotato di sistema propulsivo a pila a combustibile, certificato da German Lloyd (GL). L’imbarcazione da diporto di 12 metri è stata denominata ‘Number 1’. Il modulo pila a combustibile incorporato nell’imbarcazione ‘Number 1’ è realizzato da Ballard Power Systems, un’azienda canadese. MTU ha poi messo a punto la conversione dei moduli a pila a combustibile in un sistema propulsivo totale. La società IPF, titolare di una centrale elettrica a Reilingen si è occupata dell’adeguamento del sistema allo yacht di cui è essa stessa proprietaria.
Il sistema di propulsione mediante pila a combustibile, prodotto denominato ‘Cool Cell” genera la forza propulsiva dell’imbarcazione in andatura da crociera e durante le operazioni di manovra nei porti. Il sistema produce inoltre l’energia necessaria a bordo.
Il funzionamento della pila a combustibile non genera né emissioni né rumore ed è quindi un sistema unico in fatto di compatibilità con le normative ambientali. Quanto detto assume un rilievo particolare per il Lago di Costanza, in cui Number 1 presto navigherà. Il lago, infatti, è la principale riserva di acqua potabile in Europa destinata a coprire il fabbisogno di milioni di persone.

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Stampi e nuove tecniche: One Shot Technology

Un sistema innovativo per costruire stampi in resina senza l’ausilio di modelli a perdere.
A Moncalieri (Torino), dal 1981 la Poli Model lavora e opera ad alto livello nel settore automobilistico, realizzando modelli, attrezzature e prodotti per l’industria. Con l’avvento dei sistemi informatici integrati a fresatrici e apparecchiature a controllo numerico, l’azienda ha orientato la propria esperienza in settori diversi da quello dell’auto. È stato possibile, quindi, apportare novità nella costruzione di modelli nautici e nella costruzione di stampi per laminazione, grazie anche all’esclusiva degli appalti ricevuta dall’Ente Nazionale per prove in vasca navale.
La tecnologia di costruzione degli stampi per laminazione attualmente in uso nel settore nautico ha dato modo all’azienda di perfezionare e brevettare un sistema che tende non solo a migliorare il prodotto laminato, ma anche a eliminare i costi aggiuntivi generati dal modello a perdere.
L’idea è nata dalla specifica richiesta di un cliente che aveva commissionato un nuovo tipo di stampo in grado di limitare i costi del modello master a perdere.

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Albacore Research LTD


Un nuovo software Albacore Research Ltd (ARL) comunica l’uscita del suo nuovo software Expander per architetti navali e cantieri nautici.
Expander è un modulo Rhinoceros 3.0 che converte superfici 3D in sagome 2D per la produzione. Lavora sia con superfici sviluppabili che non devono sopportare deformazioni sia con superfici curve composte che devono essere deformate fino al limite estremo possibile per un dato materiale e con il processo di formazione.
L’uso di Expander è facile e intuitivo anche per un utilizzatore inesperto. Le piccole superfici che possono essere prodotte in un pezzo solo vengono sviluppate direttamente, mentre le grandi superfici sono divise in parti singole. L’utilizzatore seleziona la parte di superficie, fissa i parametri di sviluppo desiderati e la forma sviluppata compare direttamente sullo schermo, a fianco della superficie in 3D.

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Tendenze e linguaggi nella progettazione di interni

Che la nautica da diporto sia una attività il cui sviluppo si è fondato negli ambienti più eleganti e raffinati della nobiltà Europea è cosa ormai ben nota.
Meno noto è il fatto che le origini del moderno yachting avvennero in seno alla evoluta società olandese del XVII secolo, in ambienti di sicuro benessere, ma per così dire “popolari”. Non è stato così nei tre secoli successivi dove l’attività dello yachting era appannaggio quasi unico delle più prestigiose Corti Europee.
Per poter parlare di moderna nautica popolare si è dovuto però attendere il secondo dopoguerra del secolo scorso, quando il modello di società americana, più evoluto, ricco ed incline ai consumi, venne esportato anche nella vecchia Europa, lanciata allora verso il boom economico della ricostruzione postbellica. Da quel momento la nautica da diporto è diventata in qualche modo distinguibile in due sezioni contigue e complementari: il
glamour yachting e il popular yachting. Non volendo distinguere le due sezioni come una sorta di serie A e B della nautica, è bene invece comprendere
che tali culture rappresentano due opposti approcci disciplinari; in ciascuno si trovano diverse tradizioni storiche, diverse tecnologie costruttive e (naturalmente) diverse fasce di utenza.

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Uno sponsor per il Master in Yacht Design al PoliMi


La facoltà di Design del Politecnico di Milano in collaborazione con Poli.design, il Consorzio del Politecnico di Milano per la formazione permanente, organizzano un Master universitario in Yacht Design. L’Analytical Methods Italia, azienda di Numana, si affianca come partner al Master, offrendo la fornitura del software di progettazione navale Maxsurf, distribuito in esclusiva per l’ Italia. Il Master in Yacht Design nasce per dare risposta ad una intensa domanda di formazione nel settore della nautica da diporto, che in questi ultimi anni ha registrato un notevole trend positivo, supportato da una produzione in crescita e stimolato da una serie di disposizioni che favoriscono lo sviluppo del mercato. Tra queste, la semplificazione delle procedure per la costruzione di porti e l’alleggerimento fiscale previsto per le imbarcazioni da diporto al di sopra dei 10 mt. Il mercato della nautica necessita dunque di professionisti in grado di far compiere al settore il passaggio verso la maturità.

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Sviluppi nella Tecnologia per Infusion


La Tecnologia di fabbricazione di elementi e strutture mediante infusione di resina, anche nota come RIFT ‘Resin Infusion Under Flexible Tool’, è una tecnologia di produzione derivante sostanzialmente dall’RTM (Resin Tranfer Moulding) e si presenta particolarmente adatta per la formatura di manufatti di grosse dimensioni come gli scafi delle barche. Esistono a tal fine già degli esempi di applicazioni e le possibilità di sviluppo appaiono molto interessanti.
La principale differenza fra RIFT ed RTM è la presenza di una membrana flessibile (al posto del controstampo rigido che viene usato in RTM) che
viene sigillata sul contorno dello stampo dopo la deposizione delle fibre.

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