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Ginevra 2011: Una monoscocca in carbonio per la Lamborghini V12


Ginevra 2011: Una monoscocca in carbonio per la Lamborghini V12
11/02/2011, 16:02

La nuova Lamborghini, l’erede della Murciélago che Lamborghini svelerà al prossimo salone di Ginevra, è dotata di una tecnologia all’avanguardia. In particolare si contraddistingue per l’applicazione estesa su varie parti della vettura di materiali compositi in fibra di carbonio, materiali usati anche per la costruzione della sua monoscocca.

La scocca della nuova supersportiva di punta della Lamborghini è realizzata interamente in fibra di carbonio, nonché progettata con una struttura unica.

Ciò significa che la scocca della vettura si presenta come un guscio unico, che agisce fisicamente come un singolo componente, traendo il massimo vantaggio dall’estrema rigidezza dei materiali rinforzati in fibra di carbonio (CFRP). In Formula 1, infatti, già da molti anni vengono costruite auto da corsa con monoscocca in CFRP, la cui sicurezza in caso di incidente è stata testata ripetutamente. Altrettanto sicure sono di conseguenza le vetture supersportive da strada caratterizzate dalla stessa tecnologia, in cui la monoscocca in fibra di carbonio agisce come una gabbia estremamente sicura.

Una costruzione con molti vantaggi

Ovviamente il termine “guscio unico” viene utilizzato esclusivamente in senso descrittivo. La nuova monoscocca Lamborghini è composta da diverse parti aventi ognuna una funzione specifica, quali ad esempio alcuni elementi di rinforzo realizzati con la tecnologia Braiding, la più efficace per assorbire energia in caso di incidente. Dopo essere stata sottoposta ad un processo di compressione, la struttura agisce come un unico componente, composto sia dalla parte inferiore sia dal tetto.

Il concetto della monoscocca offre vantaggi che altri metodi, quali ad esempio quello che prevede la sola parte inferiore in struttura unica con il tetto in metallo attaccato in modo convenzionale, non rende possibili. Per questo motivo Lamborghini ha scelto questa soluzione. L’intera monoscocca pesa soltanto 147,5 kg.

Una costruzione estremamente resistente

Una sicurezza passiva eccezionale è solo il primo dei vantaggi offerti dalla resistenza estrema di una monoscocca realizzata interamente in fibra di carbonio: l'elevata rigidità torsionale è il secondo vantaggio.

La parte anteriore e quella posteriore della monoscocca sono collegate a telaietti in alluminio altrettanto resistenti, sui quali sono montati motore, trasmissione e sospensioni.

L'intero telaio del nuovo modello V12 pesa solo 229,5 kg ed offre una rigidità torsionale fenomenale: 35.000 NM per ogni grado di torsione. Il tutto garantisce una sensazione di solidità senza precedenti, ma soprattutto un controllo ed una precisione di sterzata eccellenti. Per il vero appassionato si tratta di caratteristiche essenziali per garantire una guida entusiasmante. Il nuovo modello di punta Lamborghini è in grado di rispondere anche al minimo input di sterzata con una precisione sorprendente e trasferisce su una vettura da strada la precisione di un’auto da corsa perfettamente bilanciata.

Nell’ambito della tecnologia a sua disposizione, Il team di Ricerca e Sviluppo di Lamborghini ha scelto tra le tre metodologie CFRP principali, in base alla forma, alla funzione e ai requisiti dei singoli elementi da realizzare. Le tre tecniche non si differenziano soltanto per il processo di produzione, bensì anche per il tipo di fibra di carbonio utilizzata, per il relativo intreccio e, principalmente, per la composizione chimica della resina sintetica impiegata.

Resin Transfer Moulding (RTM): i rotoli di fibra di carbonio vengono preformati e impregnati con una determinata quantità di resina. In seguito, vengono induriti con il calore mentre il componente si trova in lavorazione. Lamborghini ha compiuto un’importante svolta sviluppando ulteriormente questo processo. Grazie al processo brevettato “RTM-Lambo”, lo stampo non è più un pezzo di metallo pesante e complesso, ma è composto da parti leggere in fibra di carbonio. In questo modo il processo di produzione risulta più veloce, flessibile ed efficiente e la cottura non viene effettuata in autoclave.
Un ulteriore vantaggio del processo RTM Lambo è rappresentato dalla pressione di iniezione ridotta che non richiede attrezzature e strumenti costosi.

Prepreg: i rotoli di fibra di carbonio vengono impregnati precedentemente dal fornitore con una resina liquida termoindurente e devono essere conservati a bassa temperatura. Successivamente, i rotoli vengono laminati in stampi e induriti in un’autoclave grazie a calore e pressione. I componenti Prepreg sono estremamente complessi da realizzare, ma garantiscono una finitura superficiale del livello più alto e, pertanto, rappresentano la soluzione privilegiata nel caso in cui tali componenti debbano essere montati in posizioni visibili.

Braiding: i componenti intrecciati sono realizzati con tecnologia RTM. Questa tecnologia con intrecci in fibra di carbonio deriva dall’industria tessile ed è utilizzata per la realizzazione di componenti tubolari per applicazioni speciali, ad esempio montanti strutturali e le profilature della parte inferiore. L’intreccio è realizzato incrociando diagonalmente le fibre in diversi strati.

La monoscocca della nuova Lamborghini supersportiva V12 è costruita usando queste tecnologie in momenti successivi. Un importante passo avanti in questa tecnologia produttiva specifica è rappresentato dall'utilizzo di elementi completi, come lo stampo, per la realizzazione della fase successiva del processo. In questo modo, il processo di produzione viene semplificato considerevolmente rispetto ai metodi convenzionali.

Altri elementi strutturali sono realizzati in schiuma epossidica e sono utilizzati per aumentare l’inerzia della monoscocca agendo come distanziali tra gli strati compositi e assorbendo rumore e vibrazioni. Inoltre, la superficie anteriore e quella posteriore contengono inserti in alluminio laminati per facilitare il collegamento con gli elementi anteriori e posteriori dei telaietti.

Proprio per l’unicità di tale processo che nessun fornitore è in grado di gestire, Lamborghini ha deciso di produrre internamente la monoscocca presidiando così una fase strategica nella costruzione del nuovo modello.

Il controllo qualità è un fattore fondamentale. Ogni monoscocca è misurata su una tolleranza di appena 0,1 millimetri, aumentando quindi l’estrema precisione dell’intera vettura. Il controllo qualità inizia con l’acquisto delle parti che compongono la fibra di carbonio. La fibra di carbonio acquistata deve essere certificata e il materiale controllato regolarmente per verificarne la conformità con gli standard di qualità. Lamborghini, in collaborazione con i suoi fornitori, ha sviluppato una fibra e una resina particolari da utilizzare esclusivamente nella tecnologia RTM ideata dall’azienda. In conclusione, si può affermare che questi materiali garantiscono a Lamborghini il primato mondiale in questo settore.

Materiali compositi in carbonio: la chiave dell'ingegneria automobilistica di domani applicata alle vetture sportive ad altissime prestazioni

Questi materiali composti da polimeri rinforzati da fibra di carbonio combinano un peso minimo e caratteristiche eccellenti, risultando così estremamente leggeri, resistenti ed eccezionalmente precisi.

Inoltre, i materiali CFRP possono essere assemblati in componenti estremamente complessi con funzioni integrate. In questo modo è possibile ridurre il numero delle singole parti rispetto a quelle che compongono una costruzione metallica e, di conseguenza, ridurre ulteriormente il peso. Le vetture più leggere consumano meno ed emettono una quantità inferiore di CO2. Tuttavia, la novità più significativa è il miglioramento del rapporto peso/potenza, fattore decisivo per una vettura sportiva, e quindi delle prestazioni. Una supersportiva costruita in CFRP garantisce un'accelerazione più rapida, una manovrabilità maggiore e una migliore capacità di frenata.

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di Redazione
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