Il consorzio AZL inizia a costruire varianti di maniche per rotori in CFRP e le attrezzature per provarle

EV Engineering News

Pubblicato il 6 agosto 2026 da Chris Ruoff e archiviato in Newswire, The Tech.

Un consorzio del settore coordinato da AZL Aachen sta mettendo in pratica un sistema di riferimento sistematico per le guarnizioni dei rotori in plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP), confrontando i metodi di fissaggio a pressione e di avvolgimento diretto insieme a diversi processi di produzione e sistemi materiali. Il gruppo sta inoltre sviluppando e validando i metodi di caratterizzazione che utilizzerà per valutare le proprietà meccaniche, termiche e la resistenza a carichi a lungo termine.

Le guarnizioni in CFRP vengono montate sui rotori dei motori ad alta velocità per tenere i magneti al loro posto contro le forze centrifughe; inoltre sono precompressate affinché rimangano strette anche quando il rotore si espande durante il funzionamento.

Il confronto prevede l’uso di due strategie progettuali: maniche a press-fit e avvolgimento diretto sul rotore, nonché di tre metodi di produzione: avvolgimento con filamento umido, avvolgimento con towpreg e avvolgimento con nastro termoplastico. Un singolo rotore di riferimento con una velocità superficiale di circa 200 m/s impedirà che le differenze tra materiali e processi vengano oscurate da ipotesi progettuali inconsistenti.

Il lato materiale del programma confronta le soluzioni di alta gamma con i materiali industriali in termini di rapporto costo-prestazioni. Secondo l’azienda, i gradi di alta qualità vengono spesso scelti come opzione tecnicamente sicura poiché mancano dati comparativi affidabili sulle prestazioni aggiuntive ottenute per ogni costo extra. Lo spettro delle fibre di carbonio va da gradi industriali economici a fibre ad alte prestazioni, con diversi livelli di rigidità e resistenza e prezzi corrispondentemente differenti. Per quanto riguarda la matrice, il consorzio sta studiando resine epossidiche e diversi polimeri termoplastici, le cui proprietà meccaniche, soprattutto entro i limiti di temperatura consentiti, influenzano non solo la resistenza, la conservazione della pre-carico e il comportamento a lungo termine, ma anche i tempi di lavorazione, i cicli produttivi, la capacità di produzione e il costo totale.

Il consorzio sta sviluppando un test a disco diviso adattato, una misurazione della pre-carico, un banco di prova per carichi radiali non rotanti e test ad alta temperatura e a lunga durata. Ogni metodo viene progettato, analizzato, ottimizzato e validato all’interno del progetto, il che, secondo AZL, consente di creare una catena di valutazione che copre diversi tipi di materiali, livelli di temperatura e casi di carico.

Il progetto valuta inoltre le capacità produttive, le catene di processo e i costi; la valutazione economica comprende l’intero percorso dalla materia prima al rotore finito con rivestimento. Viene prestata particolare attenzione all’utilizzo ottimale dei materiali, poiché influisce sullo spessore delle pareti, sull’espansione del rotore, sullo spazio d’aria e, infine, sull’efficienza complessiva del motore.

I partner del Progetto Congiunto di Partenariato ricevono una matrice di benchmarking, correlazioni verificate tramite ingegneria assistita dal computer (CAE), confronti dei costi, una valutazione dei costi di produzione, criteri per la selezione dei materiali, raccomandazioni in base al tipo di motore e una metodologia di test validata. I valori specifici, le classifiche e le conclusioni legate a materiali o processi rimangono riservati al consorzio, mentre i nuovi partner possono comunque influenzare le successive campagne di test e i metodi di caratterizzazione.

“Il Progetto Congiunto di Partenariato è stato concepito come una piattaforma per decisioni condivise: collega gli utenti di motori elettrici, i produttori e gli sviluppatori con l’industria dei materiali compositi, creando una base solida per valutare materiali, progettazioni e tecnologie di produzione sia dal punto di vista tecnico che economico”, ha dichiarato Philipp Fröhlig, responsabile dei Servizi Industriali di AZL.

Fonte: AZL Aachen

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