Analisi termica nell'industria automobilistica e aerospaziale
Innovazioni per la mobilità e l'aviazione
Nell’industria automobilistica e aeronautica, la sicurezza, l’efficienza energetica e l’affidabilità dei materiali sono al centro dell’attenzione.
Ogni componente, dalle parti del motore alle carenature degli aerei, deve funzionare in modo affidabile in condizioni estreme.
L ‘analisi termica fornisce informazioni cruciali in questo ambito: Permette di valutare la conducibilità termica, la stabilità termica e il comportamento di espansione ed è quindi uno strumento fondamentale per la ricerca, lo sviluppo e il controllo qualità.
Materiali in condizioni estreme
I componenti di veicoli e aerei sono esposti a temperature elevate, differenze di pressione e sollecitazioni meccaniche.
Per soddisfare questi requisiti, gli ingegneri devono avere una conoscenza precisa del comportamento di metalli, polimeri, ceramiche e materiali compositi.
Sfide tipiche:
Stabilità termica: come cambia un materiale al variare della temperatura?
Conducibilità termica: qual è l’efficienza con cui il calore viene dissipato all’interno di un componente?
Comportamento e polimerizzazione della sinterizzazione: come funzionano i processi di produzione di ceramiche, materiali compositi o adesivi?
Processi di invecchiamento: In che modo i cicli di temperatura influenzano la durata e le prestazioni?
Le moderne tecniche di misurazione termoanalitica di LINSEIS consentono di rispondere, tra le altre, alle seguenti domande:
- A quale temperatura si deforma un paraurti?
- Quale materiale è meno suscettibile alla deformazione in caso di impatto?
- Perché si verifica una frattura da infragilimento su un pezzo stampato?
- Se il ciclo di polimerizzazione di una resina rinforzata con fibra di carbonio può essere ridotto?
- Il materiale della turbina è sufficientemente conduttivo dal punto di vista termico per garantire un buon raffreddamento?
- Quale materiale può resistere agli elevati carichi termici dell’industria aerospaziale?
I metodi di analisi termica in sintesi
Con i moderni sistemi di misurazione Linseis è possibile determinare tutti i parametri rilevanti lungo il ciclo di vita del prodotto:
Dilatometro (DIL): Misura l’espansione termica e aiuta a evitare tensioni e deformazioni nei materiali.
Analizzatore laser flash (LFA): Determina con precisione la conducibilità termica di metalli, compositi o ceramiche.
Diffusività termica e capacità: permettono di valutare la gestione termica dei componenti elettronici e strutturali.
Calorimetria differenziale a scansione (DSC): Analizza le transizioni di fusione e di vetro – fondamentale per polimeri, resine e adesivi.
Termogravimetria (TGA): Analizza la decomposizione, l’ossidazione e il contenuto di umidità.
Esempi pratici dal settore
Conducibilità termica nei veicoli elettrificati
La gestione termica gioca un ruolo fondamentale nell’elettromobilità. Le batterie, l’elettronica di potenza e le strutture di raffreddamento devono essere armonizzate in modo ottimale.
Il Transient Hot Bridge (THB) può essere utilizzato per misurare con precisione la conduttività termica dei materiali isolanti e termoconduttori.
I risultati consentono di dissipare il calore in modo efficiente e di prolungare la durata dei componenti elettronici.
Processo di polimerizzazione dei materiali compositi nell’aviazione
Il controllo preciso del processo di polimerizzazione è fondamentale per i componenti in fibra composita, come le fusoliere o le ali degli aerei.
La calorimetria differenziale a scansione (DSC ) viene utilizzata per analizzare e ottimizzare le reazioni di polimerizzazione.
In questo modo si accorciano i tempi di produzione, si minimizzano i difetti del materiale e si migliora la stabilità meccanica.
Test sui materiali e garanzia di qualità
I metodi di analisi termica di Linseis forniscono un supporto:
la caratterizzazione di nuovi materiali,
l’ottimizzazione dei processi produttivi,
la simulazione di condizioni operative reali e
il monitoraggio a lungo termine dei componenti.
Questo rende trasparente il comportamento dei materiali e i parametri di processo, un prerequisito fondamentale per la sicurezza, l’affidabilità e l’efficienza dei moderni concetti di mobilità.
Prospettive future
La progressiva elettrificazione, i concetti di costruzione leggera e la produzione sostenibile stanno aumentando la necessità di analisi precise dei materiali.
Linseis offre soluzioni che aiutano gli ingegneri a sviluppare più velocemente materiali innovativi e a prevederne in modo affidabile il comportamento.
Che si tratti di industria automobilistica, aeronautica o aerospaziale, l’analisi termica fornisce dati fondamentali per rendere le tecnologie di domani più sicure, efficienti e durature.
