Soluzioni per la vibroassorbenza e l`isolamento acustico
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Soluzioni per la vibroassorbenza e l`isolamento acustico
Progetto realizzato con il contributo di Soluzioni per la vibroassorbenza e l’isolamento acustico Come è noto dalla fisica, tutti i materiali presentano una elasticità variabile e una perturbazione esterna ne determina un moto oscillatorio, rispetto alla situazione di equilibrio, producendo vibrazioni meccaniche. Esse possono provocare danni all’oggetto che vibra e alle persone che ne sono in contatto sulla base di alcuni parametri: estensione della zona di contatto, frequenza della vibrazione, direzione di propagazione, tempo di esposizione, ecc. Un’ulteriore conseguenza dei fenomeni oscillatori è la dispersione di energia sotto forma di onda di pressione che si propaga nell’aria. Esse generano suoni o rumori a seconda che si tratti di un fenomeno desiderato o meno. Il rumore provoca stress e malattie: elevati livelli sonori causano danni permanenti all’udito, mentre suoni indesiderati a bassi livelli possono compromettere il benessere fisico e psichico. Con l’utilizzo di materiali specifici e di nuove tecnologie è possibile controllare, eliminare o limitare le vibrazioni di oggetti, specialmente se associate alla produzione di rumori, sia negli ambienti di lavoro che nei locali pubblici o domestici. Per quanto riguarda lo smorzamento di oscillazioni, si segnala un compound in polinorbonene in grado di assorbire e dissipare l’energia legata alle vibrazioni. Polinorbonene © PST Galileo - Dicembre 2013 Il materiale è disponibile in diversi shores e può essere fornito in lastre, in parti o in elementi stampati. Il materiale fornisce inoltre un’eccellente riduzione dell’impatto, che lo rende particolarmente interessante in applicazioni nel settore sportivo per la realizzazione di protezioni morbide, leggere e flessibili. Se sono necessarie prestazioni meccaniche significative, l’attenzione si sposta su una speciale gomma vulcanizzata viscoelastica che, grazie alla sua formula speciale, è in grado di fornire un elevato smorzamento per un ampio range di frequenze e di mantenere inalterate le sue proprietà in un intervallo ampio di temperature (da –40 °C a +120 °C). Questo materiale trova applicazione in molti settori, tra cui quello aerospaziale, dei trasporti e sportivo. Degno di nota è anche una speciale schiuma con proprietà reologiche dilatanti. Si tratta di un materiale estremamente flessibile e conformabile se sollecitato a basse velocità di deformazione; se la sollecitazione invece avviene con alte velocità di deformazione, le molecole si riorganizzano in strutture ordinate in grado di assorbire l’energia dell’urto. Date le sue proprietà, il materiale risulta particolarmente adatto nella produzione di componenti per la protezione del corpo in tutti quei sport o attività nelle quali è elevato il pericolo di traumi. Schiuma non-newtoniana Progetto realizzato con il contributo di Recentemente è stato sviluppata una schiuma dalle proprietà dilatanti da inserire nella struttura delle racchette da squash, nelle cover di cellulari e cinturini di orologi nel settore militare. Vibrazioni e rumori possono essere anche collegati a fenomeni di attrito che possono essere diminuiti mediante opportuni trattamenti superficiali. A tal proposito si evidenzia un nuovo rivestimento superficiale in grado di depositare delle microsfere di lubrificante all’interno di una soluzione acquosa. La superficie rimane asciutta al tatto finché, in situazioni di sfregamento, le microsfere si rompono rilasciando le microgocce d’olio che permettono di ridurre l’attrito e, di conseguenza, aumentare la vita del prodotto. Questo rivestimento viene applicato tramite immersione, spruzzo o spalmatura, e l’essicazione avviene a temperatura ambiente. Per la riduzione d’attrito si può ricorrere anche ad un rivestimento combinato, che unisce una finitura isotropica, in grado di eliminare meccanicamente i picchi di rugosità superficiale, con un deposito di spessore nanometrico di bisolfuro di tungsteno, che copre la superficie riempiendo gli avvallamenti che derivano dalla rugosità residua. Questo trattamento presenta un’ottima resistenza al graffio, alla delaminazione e un buon effetto lubrificante (coefficiente 0.04). Viene impiegato su ingranaggi, cuscinetti, pistoni, alberi a camme, camicie di cilindri per l’industria automotive, eolica e meccanica in generale. Nel campo della lubrificazione tradizionale, esistono soluzioni con maggiore caratteristiche di ecosostenibilità, come gli olii lubrificanti derivati da risorse rinnovabili vegetali applicabili sia a superfici in metallo che in plastica. Sono atossici, biodegradabili e non contengono zinco e cloro. Trattamento lubrificante con microsfere © PST Galileo - Dicembre 2013 Questi materiali sono applicati per la lubrificazione di dadi, bulloni, componenti scorrevoli, catene, ecc. Una categoria di materiali che presenta elevate proprietà di assorbimento delle vibrazioni è sicuramente quella dei compositi in fibra di lino. Per questo motivo sono stati utilizzati per la produzione di inserti auto di Citroen C4 Picasso e Mercedes M-Class, e in alcuni articoli sportivi come racchette da tennis e sci, tramite pre-preg lino/carbonio o lino/vetro. Anche le nanotecnologie possono giocare un ruolo importante nell’azione di attenuazione delle oscillazione e isolamento acustico. Mediante tecniche di spinning è possibile produrre nano-membrane polimeriche. Nate per il settore ambientale per la filtrazione di gas e liquidi, per l’industria chimica e nel settore biomedicale e farmaceutico, questi materiali stanno trovando interessanti applicazioni anche nel settore dell’edilizia. Inseriti come strato intermedio in pannelli per il rivestimento di pareti, possono aumentare l’isolamento acustico del 15-20%. Si segnala inoltre un materiale presentato per la prima volta ad una recente fiera di materiali per l’edilizia a Parigi. Si tratta di un pannello alveolare in policarbonato, con uno strato superficiale composto da sfere di vetro dal diametro di 1 mm, che aumentano in maniera considerevole l’isolamento termico e acustico e la resistenza del materiale alla fiamma. Viene inoltre notevolmente diminuito il fattore solare, limitando quindi l’effetto serra. Questo materiale trova applicazione nel settore delle costruzioni (pensiline in parcheggi, coperture di pergole e tettoie, abbaini, ecc.). Compositi in lino