Un processo continuo per la produzione di pannelli a struttura leggera apre nuove opportunità, non solo per l'"urban paddling". Il vuoto svolge un ruolo importante nella sagomatura degli elementi.
Le strade sono intasate, la metro e i treni dei pendolari sono iperaffollati. All'ora di punta in città come Amsterdam, Austin e Macao le persone affondano i propri sguardi nelle vie navigabili raramente utilizzate: se solo avessi una barca proprio adesso! E di recente sono riusciti a realizzare questo sogno con relativa facilità e a un prezzo abbordabile. L'azienda belga Onak ha sviluppato una canoa realizzata principalmente da un singolo pannello di plastica, che può essere ripiegato su se stesso fino a creare un trolley delle dimensioni di una valigia di media grandezza trasportabile su ruote. Una volta aperto, bastano pochi minuti per trasformarlo in una vera e propria imbarcazione.
Le strutture a nido d'ape offrono maggiore supporto
Il segreto di questa innovativa imbarcazione è il materiale con cui è realizzata: un pannello sandwich con anima a nido d'ape in polipropilene (PP). Come suggerisce il nome, la parte interna di questi pannelli ricorda un alveare. Le pareti degli esagoni rappresentano la struttura, mentre l'elevato numero di cavità tra le celle e gli strati esterni rendono il pannello straordinariamente leggero.
E sono proprio queste caratteristiche ad aver alimentato la diffusione di pannelli simili nel campo delle competizioni e dell'industria aerospaziale per anni. Tuttavia, il processo di produzione tradizionale è piuttosto complicato perché gli strati esterni e l'interno sono fabbricati separatamente e poi uniti pannello per pannello.
Qualche tempo fa, il dott. Jochen Pflug dell'università di Lovanio sviluppò una tecnica per produrre questi pannelli a nido d'ape in una singola fase in un unico processo continuo. Quindi fondò le società EconCore e ThermHex per concedere in licenza la tecnologia e utilizzarla per produrre pannelli infiniti.
Forma e pieghe
Durante la produzione termoplastica dell'anima a nido d'ape, una pressa a filiera piana spinge la plastica malleabile direttamente dall'estrusore su un tamburo di imbutitura profonda rotante a vuoto. Il nome descrive il principio di funzionamento: la superficie del tamburo è progettata per creare le pareti di una metà delle celle a nido d'ape. Il vuoto all'interno del tamburo trascina il materiale caldo attraverso vari fori sulla superficie e all'interno dello stampo corrispondente. Il meccanismo rotante permette una produzione a regime continuo.
Una parte di questo sofisticato processo prevede anche il ripiegamento e l'unione delle due metà della struttura a nido d'ape per creare una cella a nido d'ape completa. Durante lo stesso ciclo, vari strati esterni possono essere laminati su questa struttura. Si possono utilizzare strati di plastica, lamiera o fogli di materiale organico fibrorinforzati. Questi ultimi possono essere deformati in una fase successiva e trasformati in unità funzionali come occhielli, maniglie o staffe utilizzando la tecnologia di stampaggio a iniezione. I pannelli con anima a nido d'ape sono utilizzati per qualsiasi cosa che necessiti di elementi a struttura leggera, stabili e piatti. Proprio come avviene per le canoe per l'"urban paddling", che potrebbero diventare il prossimo grande trend, tali pannelli potrebbero essere utilizzati per scafi di yacht di grandi dimensioni, rimorchi di autocarri, componenti di scocche di veicoli, costruzioni residenziali o navicelle di turbine eoliche.

Una serie infinita di pannelli leggeri
Il vuoto fornisce assistenza nel processo di produzione continua
Perché utilizzare strutture a nido d'ape?
La natura tende a essere economica. Ecco spiegato il motivo per cui le superfici sono spesso dei cerchi e i corpi sono spesso delle sfere, ovvero il massimo contenuto possibile con il minimo contatto con l'esterno. Quando si dispongono vari cerchi uno accanto all'altro, gli inevitabili spazi vuoti vengono eliminati: il cerchio diventa quindi un esagono e la sfera diventa una struttura a nido d'ape. Non possiamo sapere con certezza se le api sono consapevoli che questa struttura sia la più economica in termini matematici e in che modo siano in grado di formare con alta affidabilità angoli di 120 gradi quando costruiscono i loro alveari. La cosa certa è che questi insetti creano la struttura tridimensionale più stabile e realizzabile con la propria "tecnologia" utilizzando la minore quantità possibile di cera. Gli esseri umani hanno adottato questo schema nella bionica strutturale e lo usano per innumerevoli elementi statici.
La natura tende a essere economica. Ecco spiegato il motivo per cui le superfici sono spesso dei cerchi e i corpi sono spesso delle sfere, ovvero il massimo contenuto possibile con il minimo contatto con l'esterno. Quando si dispongono vari cerchi uno accanto all'altro, gli inevitabili spazi vuoti vengono eliminati: il cerchio diventa quindi un esagono e la sfera diventa una struttura a nido d'ape. Non possiamo sapere con certezza se le api sono consapevoli che questa struttura sia la più economica in termini matematici e in che modo siano in grado di formare con alta affidabilità angoli di 120 gradi quando costruiscono i loro alveari. La cosa certa è che questi insetti creano la struttura tridimensionale più stabile e realizzabile con la propria "tecnologia" utilizzando la minore quantità possibile di cera. Gli esseri umani hanno adottato questo schema nella bionica strutturale e lo usano per innumerevoli elementi statici.