Milano, ottobre 2011 – La necessità di ridurre il consumo di carburante e le emissioni di anidride carbonica condizionano lo sviluppo di sistemi di propulsione alternativi per i veicoli. Un esempio è il ricorso a veicoli elettrici, che rende possibile eliminare del tutto l’u so di combustibili fossili. Comunque, in questo caso uno dei problemi è l’autonomia tuttora limitata dei veicoli elettrici. La chiave per risolvere questo problema è costituita soprattutto dalla costruzione di automobili ancora più leggere. Bayer MaterialScience sta sviluppando soluzioni innovative e sostenibili in termini di materiali basate sui policarbonati e i poliuretani, come ad esempio nelle aree delle vetrature e delle strutture dei tettucci. In queste aree, questi materiali consentono riduzioni di peso fino al 50% rispetto al vetro, come già dimostrato dall’impiego di tettucci panoramici o di finestrini laterali fissi in policarbonato nella produzione di serie.

Un modulo per tettuccio con vetratura e moduli solari integrati, sviluppato come componente prototipo e studio del concetto da parte di Webasto AG ed esposto alla mostra automobilistica internazionale IAA su un’auto elettrica, pesa ad esempio appena 20 chilogrammi. Il basso peso del modulo per tettuccio è in gran parte dovuto al pannello panoramico leggero. Quest’ultimo è realizzato in policarbonato trasparente Makrolon ^® AG2677, sviluppato da Bayer MaterialScience per le vetrature degli autoveicoli.

“Le vetrature per autoveicoli realizzate utilizzando il nostro policarbonato possono rappresentare un contributo chiave per compensare il crescente peso delle batterie per auto elettriche”, afferma Sven Gestermann, Key Account Manager per le Vetrature per Autoveicoli di Bayer MaterialScience. “Un obiettivo chiave degli sviluppi in corso è quello di ampliare significativamente l’autonomia di percorrenza dei veicoli. I produttori di autoveicoli stanno pertanto mostrando un notevole interesse per i sistemi di vetrature basati sulla nostra plastica."

Grande varietà di opzioni di design con il policarbonato

Con la possibilità di utilizzare concetti fondamentalmente diversi per le cinghie di trasmissione, si sta aprendo una nuova libertà di design nello sviluppo di veicoli elettrici. Nei veicoli convenzionali il comparto motore esistente può essere allestito indipendentemente, permettendo design completamente nuovi dei veicoli. Anche questo aspetto può avvantaggiare il policarbonato, poiché le sue proprietà di stampaggio, più estese rispetto al vetro e al metallo, permettono uno stampaggio complesso e di grandi dimensioni delle parti tridimensionali esterne delle carrozzerie comprendenti elementi integrati di vetratura. “In quanto elementi stilistici distintivi, questi componenti possono condizionare la progettazione “branded” dei veicoli”, afferma Gestermann.

Le opzioni stilistiche che tutto ciò consente vengono dimostrate da Bayer MaterialScience ricorrendo all’esempio di un concetto prototipo per un portellone posteriore completo realizzato in un unico pezzo. Il finestrino posteriore è parte del guscio esterno, in policarbonato privo di giunzioni, del componente. Nel componente sono anche integrati uno spoiler posteriore e due linee di stile, il che non sarebbe stato possibile direttamente con il metallo o il vetro – ad esempio, nel caso dello spoiler, ciò sarebbe stato ottenibile solo con un’operazione separata di assemblaggio. Le luci posteriori e dei freni, gli indicatori di direzione, le luci della targa e le terze luci di stop si trovano dietro al guscio esterno trasparente, per cui non c’è alcuna necessità di sigillare singolarmente tutte queste luci. Le relative guarnizioni e guide possono essere direttamente integrate utilizzando il metodo di stampaggio a retroiniezione a due componenti, che ha un impatto favorevole sui costi di produzione per l’assemblaggio.

Gestione del colore e del calore basata sul sistema

Un’ulteriore libertà nel design dei veicoli deriva dalla scelta virtualmente illimitata di opzioni di colorazione del policarbonato. D’altro canto le vetrature per automobili sono disponibili solo in pochi colori standard. Bayer MaterialScience ha sviluppato colori trasparenti specificamente per le vetrature in policarbonato, che filtrano gran parte dei raggi infrarossi (IR) della luce solare. Di conseguenza l’interno del veicolo non si scalda più di tanto per effetto dei raggi del sole. Le vetrature in Makrolon ^® AG2677, adeguatamente trattate, permettono valori di trasmissione dei raggi IR e dell’e nergia solare almeno altrettanto bassi di quelli consentiti dai pigmenti per l’isolamento termico commerciale del vetro. “Quindi la ventilazione e il condizionamento dell’aria non devono lavorare intensamente sotto l’azione del calore del sole, il che abbatte il consumo energetico e aumenta l’a utonomia di percorrenza dei veicoli elettrici”, afferma Gestermann.

Le vetrature in policarbonato offrono anche vantaggi in termini di isolamento termico, grazie alla conduttività termica della plastica, che è all’incirca cinque volte più bassa di quella del vetro. In condizioni climatiche fredde ciò aumenta significativamente la temperatura delle superfici interne delle vetrature in policarbonato all’interno del veicolo, il che a sua volta abbatte l’energia richiesta per riscaldare il veicolo aumentando anche il comfort. Anche questa caratteristica può contribuire ad aumentare l’autonomia di percorrenza dei veicoli elettrici. Mentre i motori a combustione producono calore in eccesso, che può essere usato per il riscaldamento, i veicoli elettrici devono produrre calore utilizzando preziosa energia elettrica e ciò ha un impatto diretto sull’autonomia che può essere raggiunta.

Un contributo significativo alla protezione del clima anche per i veicoli convenzionali

Il clima trae beneficio dall’uso delle vetrature leggere in policarbonato anche nei veicoli dotati di motore a combustione. Ciò perché esse permettono una riduzione delle emissioni di CO ₂ durante il loro impiego, ancora maggiore di quella risultante dalla loro produzione e dal loro riciclo. L’impatto sull’atmosfera va da 14 a 22 chilogrammi di CO ₂ in meno per ogni chilogrammo di policarbonato impiegato, rispetto a un chilogrammo di vetro. Questo è quanto è emerso da uno studio ambientale condotto da una ditta consulente indipendente utilizzando come esempio un’auto di media cilindrata. Se tutte le vetrature di un’a uto, ad eccezione del parabrezza, fossero in policarbonato (per un totale di 15 chilogrammi di plastica), il più basso consumo di carburante abbatterebbe le emissioni di CO ₂ anche di 330 chilogrammi per veicolo, su una durata di servizio del veicolo di 150.000 chilometri, rispetto ai casi che utilizzano il vetro.

About Bayer MaterialScience:

Con un fatturato di 10,2 miliardi di Euro nel 2010, Bayer MaterialScience è tra le più grandi aziende di polimeri del mondo. I suoi maggiori campi di attività sono incentrati sulla produzione di materiali polimerici high-tech e sullo sviluppo di soluzioni innovative per prodotti utilizzati in molti campi della vita quotidiana. I principali segmenti serviti sono le industrie automobilistica, elettrica ed elettronica, edile, dello sport e del tempo libero. Bayer MaterialScience, a fine 2010, aveva 30 impianti produttivi e circa 14.700 dipendenti in tutto il mondo. Bayer MaterialScience è un’azienda del Gruppo Bayer.

   

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