2. Materiali
3. Tecnologie
4. Requisiti di progettazione
CAPITOLO 1 - TIPOLOGIE COSTRUTTIVE
1.2 - VETTURE DI SERIE
1.2.3 - Audi A8 (1994)
Struttura dello Space Frame dell’Audi A8 (1994)

La Audi A8 è stata la prima auto di serie ad utilizzare un telaio Space Frame in lega di alluminio.

La sua struttura denominata Audi Space Frame (ASF®) è il frutto della collaborazione tra l’Audi e l’Alcoa (Aluminum Company Of America), iniziata nel 1982 e tuttora in corso.
Lo Space Frame supporta la carrozzeria in lega leggera stampata, che ha anche funzione portante.

La vettura, prodotta in 15000 unità/anno, ha una rigidezza torsionale complessiva pari a 1350000 Nm/rad, contro una media della categoria di 955000 Nm/rad.

In caso di incidenti frontali, la sezione anteriore della struttura assorbe interamente l’energia di crash per velocità di impatto fino a 15 km/h e può essere smontata e sostituita, mentre la cella dell’abitacolo rimane intatta.

L’ASF è costituito da profilati estrusi in prevalenza a sezione chiusa, connessi tra loro mediante nodi pressofusi.
La riciclabilità è, secondo l’Audi, cinque volte maggiore rispetto all’acciaio.
L’energia totale richiesta per la produzione è di 152-163 GJ contro i 127 GJ di un’analoga vettura in acciaio.

Estrusi

Sono in prevalenza profilati con sezioni scatolate. Le leghe utilizzate sono delle leghe inedite Al-Si con tenori di Si superiori allo 0,2% per garantire la fluidità e consentire l’indurimento per precipitazione durante l’invecchiamento artificiale.

Lamiere

Utilizzate per pannelli strutturali, pianale, tetto e parafiamma, con funzione portante, costituiscono il 45% del peso della struttura. Il loro spessore è incrementato rispetto all’acciaio di un fattore 1.7-1.8.
La lega utilizzata è la 5182 allo stato T4 (più deformabile), con limite elastico pari a 140-395 MPa. E’ invecchiabile nonostante il Mg sia in tenori minori del 7%, grazie alla presenza di altri alliganti.

Nodi pressofusi

Sono utilizzati nelle zone soggette alle sollecitazioni maggiori.
Vengono realizzati mediate un procedimento denominato VACURAL, consistente nell’iniezione di alluminio liquido in stampi sottovuoto, e che consente di ottenere:

  • Elevate qualità ed omogeneità, porosità molto ridotta, in modo da garantire elevate caratteristiche meccaniche unite alla tenacità necessaria per la resistenza a fatica;
  • Buona saldabilità, necessaria per la giunzione con i profilati.

Tecniche di giunzione

Sono utilizzate diverse tecniche:

  • Saldatura MIG: usata per le lamiere sottili e per i collegamenti nodi-profilati;
  • Saldatura a punti: per le lamiere dove non si può arrivare con le pinze da chiodatura;
  • Graffatura (clinching): di importanza secondaria dal punto di vista strutturale per la resistenza statica ridotta; è utilizzata per l’accoppiamento di lamiere per il rinforzo delle superfici estese;
  • Rivettatura: utilizzata negli elementi portanti a superficie estesa; a parità di spessore ha una resistenza superiore del 30% rispetto alla saldatura; ha inoltre il vantaggio di richiedere meno energia e di non modificare la struttura del materiale.
  • Adesivi strutturali: usati per i vetri fissi, nei collegamenti delle portiere e dei cofani (insieme all’avvitatura), nei supporti molla.-ammortizzatore (insieme alla rivettatura e alla saldatura).

Assemblaggio

Dopo lo stampaggio, l’assemblaggio avviene attraverso la saldatura robotizzata dei componenti.
La finitura è operata attraverso una smerigliatura e una fosfatazione a 3 cationi (Zn, Ni, Mn) che favorisce l’adesione dello strato cataforetico ad immersione.
La verniciatura avviene in maniera analoga a quella per carrozzerie in acciaio.
Già durante questa fase si ha un primo invecchiamento artificiale, che viene successivamente completato con un ulteriore trattamento termico a 210°C per 30 minuti.

 

 
 
Copyright 2001-2010 Marco Traverso - All Rights Reserved