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● materiali e applicazioni ●
ELETTROTECNICA & ELETTRONICA
Recenti applicazioni dei materiali polimerici
M
otori dʼinnovazione
Le applicazioni elettriche ed
elettroniche sono uno dei
principali motori dʼinnovazione
nellʼindustria automobilistica: il valore del
contenuto elettrico ed elettronico nelle
auto cresce del 5-10% ogni anno. Nuovi
sistemi e componenti elettrici vengono
utilizzati per migliorare il comfort, la
sicurezza e i consumi.
I tecnopolimeri termoplastici svolgono un
ruolo importante in questo segmento e
vengono impiegati soprattutto negli
involucri dei dispositivi elettrici ed
elettronici con funzione elettroisolante o
di protezione dalle condizioni ambientali.
Le applicazioni tipiche comprensono
centraline di derivazione, involucri di
centraline elettroniche, motori elettrici,
carcasse per ingranaggi, bobine,
connettori, interruttori e isolanti per cavi.
Un altro importante fattore di sviluppo è
costituito dalle auto ibride e dalle batterie
avanzate, che rappresentano la
principale tendenza dellʼindustria per la
tutela dellʼambiente e hanno come
obiettivo la riduzione dei consumi di
carburante e delle emissioni di CO2. I
nuovi sistemi ibridi richiedono lʼutilizzo di
sistemi di nuova concezione, come il
servosterzo elettrico e le pompe acqua e
olio elettriche, che sono in grado di
fornire senza problemi lʼenergia elettrica.
Tuttavia è importante che le innovazioni
non comportino un significativo aumento
del peso della vettura e non creino
problemi di affidabilità dovuti alla
complessità del cablaggio elettrico. In
questo tipo di applicazioni, i
tecnopolimeri utilizzati sono soprattutto
PA e PBT, che offrono facilità di
trasformazione e di assemblaggio (PA6)
o stabilità dimensionale ed elevata
rigidità dielettrica (PBT).
Da tempo specializzata in questo
segmento dellʼindustria, DSM
Engineering Plastics mette a
disposizione soluzioni innovative per
lʼintegrazione (per esempio, la
tecnologia di strutturazione laser
diretta - LSD), la riduzione dello
spessore di parete (PA46 Stanyl High
Flow) e la riduzione dei tempi di ciclo
(PA6 Akulon Ultraflow) nonché polimeri
utilizzabili in alternativa ad altri più
costosi, quali il PET Arnite al posto
della PPA.
Energia solare
Sfruttare in modo ottimale lʼenergia del
sole è una delle sfide per il futuro delle
forniture energetiche. La sigla CPV
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(concentrated
photovoltaics) nasconde uno
dei metodi più validi per
produrre corrente elettrica
direttamente dalla luce
solare. Funziona mediante
lenti dotate di microstrutture
collocate di fronte a una cella
solare ad alta efficacia. In
questo modo la luce solare, che
altrimenti si disperderebbe in diversi
metri quadrati, viene invece concentrata
in una frazione di tale area (anche di un
millesimo) e poi convertita in energia
dalla cella solare.
Ci sono quattro ragioni per scegliere il
PMMA quale materiale per impianti
fotovoltaici: ha eccezionali proprietà
ottiche, eccellente resistenza a UV e
agenti atmosferici, può essere
trasformato con elevata precisione e
dispone di una resistenza allʼimpatto
molto alta nonostante il peso contenuto.
Con la gamma di prodotti Plexiglas
Solar, Evonik propone una serie di
compound da stampaggio e lastre per
tutte le applicazioni esigenti nella
produzione di lenti per CPV.
La luce che investe una di queste lenti
devʼessere focalizzata su una piccola
cella solare con la massima efficienza e
senza disperdere energia lungo il
tragitto, per esempio a causa
dellʼassorbimento. Ciò impone severi
requisiti al materiale della lente e alle
sue proprietà ottiche. Il PMMA ha un
basso indice di rifrazione, una
trasmittanza molto elevata (superiore al
92%) e alta trasparenza. Inoltre il
materiale assorbe una minima parte
delle radiazioni, sia visibili sia della
gamma UV. Un altro punto a suo favore
è la lunga durata in servizio.
Il vantaggio delle lenti Fresnel per la
produzione di energia solare risiede
nella loro struttura fine. Per produrre tale
DSM
struttura con
precisione servono attrezzature
altrettanto precise per lʼiniezione e
lʼestrusione. La microstruttura della lente
può essere replicata con accuratezza
soltanto ricorrendo a un materiale con
alta capacità di replica della superficie
stampo. E il Plexiglas risponde a tali
requisiti. Inoltre ha una resistenza
allʼimpatto molto maggiore rispetto al
vetro, pur essendo più leggero, e non
cede neppure sotto una violenta
grandinata.
Siliconiche per LED
La luce è sinonimo di progresso: il bulbo
a incandescenza, un tempo pioniere
della “rivoluzione luminosa globale”, sta
scomparendo dai negozi. È stato da
tempo rimpiazzato da una nuova
generazione di fonti di luce. Nella
società multimediale di domani, enormi
display colorati genereranno immagini
cristalline e i grandi stadi sportivi
saranno illuminati da sistemi ad alte
prestazioni.
Queste nuove tecnologie dʼilluminazione
sono attivate da diodi di luce a elevata
efficienza (i LED) ma, al crescere delle
prestazioni della tecnologia LED, i
materiali utilizzati, per esempio le lenti,
devono affrontare nuove sfide, come
lʼingiallimento causato dai flussi di luce
intensa sui materiali attualmente
disponibili. In futuro, perciò, gli
elastomeri siliconici diventeranno scelte
preferenziali per i LED ad alte
prestazioni perché dispongono della