Strutture dei veicoli più leggeri e consumi ridotti con Incipit

Strutture dei veicoli più leggeri e, di conseguenza, consumi ridotti. E’ questo il ‘segreto’ del progetto Incipit, uno degli otto progetti di ricerca attivati – e già conclusi – dal Polo Automotive nell’ambito del Por Fesr 2007-13 della Regione Abruzzo (QUI il post sulla presentazione generale dei progetti).

Per farci raccontare obiettivi e risultati di Incipit, abbiamo intervistato Mauro Giacometti, ingegnere di Ve&D, azienda capofila del progetto, che ne ha seguito tutte le fasi.

 

Breve presentazione azienda/ruolo aziendale

Vehicle Engineering & Design è un azienda che da più di 50 anni si occupa di progettazione automotive, specializzata in veicoli passenger industrial e defense. All’interno di ogni area esiste un ulteriore suddivisione per Engine, Trasmission, Chassis e Quality.

Io, in qualità di Chassis Engineer, mi occupo di tutto l’underbody e sospensioni vettura, oltre che dei progetti di ricerca e innovazione.

 

La sua azienda è stata coinvolta come capofila di TECNA4AUTO, uno degli otto progetti di ricerca conclusi nell’ambito del Por Fesr 2007-2013 della Regione Abruzzo. Può spiegarci in breve cosa sono questi progetti??

Si tratta di otto progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale che hanno risposto all’Avviso Pubblico POR FESR 2007-13 ATTIVITÀ I.1.1 “SOSTEGNO ALLA REALIZZAZIONE DI PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE E DI SVILUPPO SPERIMENTALE per imprese aggregate in Poli di Innovazione”.

Ogni progetto prevede la partecipazione di più partner; nella scelta dei progetti, grande attenzione è stata dedicata alla ricaduta e l’impatto potenziale sulla filiera e sul fatturato del prodotto/processo interessato dal progetto. E’ stato anche considerato l’impatto sull’occupazione, sia in termini di mantenimento di quella esistente che di quella nuova, derivante da nuovi prodotti/processi che possono scaturire dal progetto.

 

Quali sono gli obiettivi specifici di questo progetto di ricerca? 

Il settore automotive pone sempre più l’accento verso la riduzione dei consumi. Notevole importanza assume, in questo senso, l’argomento di riduzione peso nella progettazione, reso attuabile grazie alla disponibilità di nuovi processi tecnologici di fabbricazione e/o dall’introduzione di nuovi materiali ad elevate prestazioni. Nel caso di veicoli commerciali/industriali, nello specifico, la riduzione peso ha una duplice funzione: efficienza e aumento delle capacità di carico del mezzo stesso. 

Da qui è nata l’idea del progetto Incipit, che risponde ad obiettivi specifici: progettare e realizzare strutture alleggerite per i veicoli commerciali e pesanti; sviluppare tecnologie più performanti nel settore delle lavorazioni della lamiera; sviluppare una metodologia integrata di progettazione prodotto/processo ed estenderla ad altri settori industriali;  sviluppare metodologie di produzione di strutture prototipali per sperimentare ipotesi progettuali innovative.

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Con quali partner avete collaborato?

Il progetto nasce dalla collaborazione tra quattro partner – Ve&D, San Marco Veicoli, Università dell’Aquila e Sistemi Sospensioni-Magneti Marelli – ognuno con un ruolo specifico:

Ve&D e San Marco si sono occupati dell’analisi di mercato dei veicoli pesanti e cassoni, della selezione del prodotto e componenti da alleggerire, dell’analisi critica dei componenti selezionati e specifiche di prodotto. Hanno poi definito il co-design per strutture alleggerite di semirimorchi, la fattibilità tecnica e benchmark delle soluzioni proposte e hanno effettuato le prove di simulazione virtuale su parti e sistemi assemblati selezionati. Si sono infine occupati della prototipazione delle soluzioni scelte e della loro industrializzazione, mediante simulazioni di processo.

L’Università dell’Aquila ha invece seguito lo scouting su processi alternativi e le pre-analisi di processi e validazioni sperimentali.

Sistemi Sospensioni- Magneti Marelli, infine, si è occupata del set-up di un ulteriore caso di studio delle metodologie sviluppate nel progetto (traversa anteriore Ducato) e delle prove sperimentali per la verifica dei risultati.


Quali sono state le principali attività realizzate? 

Le principali tecnologie coinvolte nel progetto sono:

  • Taglio e saldatura laser;
  • Utilizzo di macchine combinate (pannellatrici, punzonatrici e macchine combinate laser-punzonatura);
  • Incremental forming e rapid tooling;
  • Clinching;
  • Elastoformatura;
  • Tecnologie innovative e flessibili per la formatura di lamiere e tubi.

Il Progetto prevede inoltre l’utilizzo di materiali nuovi come materie plastiche, materiali compositi, leghe leggere e acciai altoresistenziali e ultra-altoresistenziali e la riprogettazione finalizzata alla distribuzione ottimale degli elementi strutturali, sia in termini di rigidezza che di resistenza specifica.

INCIPIT 

Quali sono stati i principali risultati e le ricadute?

Per quanto riguarda il semirimorchio industriale, il risparmio di peso totale derivato dal progetto INCIPIT si assesta su 105 kg (-4%).

Per quanto riguarda la traversa di meccanica, la diminuzione di peso dell’elemento traversa e piattabanda è pari al 20-25%, quindi un risparmio dai 6 ai 7 kg, che per un veicolo commerciale significa incremento della capacità di carico, riduzione dei consumi e costo inferiore della tecnologia multispessore in alluminio rispetto a quelle attualmente usate con lo stesso materiale leggero (fusione di alluminio).

L’alleggerimento di peso si riscontra anche  per i pannelli su cassoncino militare, attraverso la sostituzione del materiale degli sportelli e pannelli fissi, originariamente  pensati  in lamiera di alluminio, con materiale composito (vetroresina).

In generale, il progetto Incipit ha avuto risultati importanti rispetto allo sviluppo del know-how di tecnologie non convenzionali, quali lo stampaggio a freddo/caldo di lamiere in Al 5XXX di spessore elevato (>=4mm), lo stampaggio di lamiere a spessore variabile e, prossimo step, l’hot forming (successiva coniatura a caldo della lamiera multispessore in lega di Al). Inoltre, il progetto ha permesso l’impostazione di una metodologia integrata di progettazione prodotto/processo estendibile ad altri settori industriali, oltre all’ampliamento dello scouting tecnologico, con la costituzione di un data base dei processi atto a fornire al progettista valutazioni immediate in termini di costi benefici derivanti dall’adozione di una nuova tecnologia.

 

Adesso che il progetto di ricerca è concluso, quali potranno essere prospettive e applicazioni della tecnologia sviluppata? 

Sicuramente la giusta direzione è proporre la soluzione ad un OEM (Original Equipment manufacturer) di veicoli commericiali. Proprio in Sevel abbiamo Fiat che produce la versione Europa di Ducato. Per il nuovo modello previsto nel 2020 pensiamo di andare a progettare una soluzione derivata dal nostro progetto di ricerca. E poi non solo veicoli commerciali: la nostra soluzione potrebbe esser ideata anche per le vetture e per altri componenti strutturali e non del veicolo (traverse sottoplancia, cerchi, montanti, strutture sedili, ecc).

 

-> PRESENTAZIONE INCIPIT

 

INTERVISTA GIACOMETTI – RETE8 ECONOMY

SCHEDA incipit_BR

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