2. Materiali
3. Tecnologie
4. Requisiti di progettazione
CAPITOLO 1 - TIPOLOGIE COSTRUTTIVE
1.2 - VETTURE DI SERIE
1.2.5 - Lotus Elise (1996)

E’ una vettura due posti sportiva spider prodotta in 3500 unità/anno.

Ha una struttura scatolata costituita da un insieme di profilati cavi estrusi in lega di alluminio di forma piatta (vedi Fig 1.2.3).

Schema del telaio della Lotus Elise (fonte: Lotus)

Il peso della struttura, costituita da 35 estrusi e 3 lamierati, è di 65 kg e la rigidezza torsionale è pari a 630000 Nm/rad.

Telaio della Lotus Elise

La carrozzeria è costituita da pannelli di fibra di vetro.

Estrusi

Gli spessori delle sezioni variano tra 1.5 e 2 mm. La lega utilizzata è la AA 6063.

Lamiere

La lega utilizzata è la Hydro’s 3105 grade – da Al riciclato al 100% con processo a 900°C su una hotplate, con la rimozione di impurezze di acciaio tramite elettromagnete.

Le torri delle sospensioni sono prodotte dalla Alusuisse con una pressa da 100000 tonnellate.

Tecniche di giunzione

Le connessioni sono effettuate mediate adesivi epossidici e rivettatura.

Schema della giunzione diretta di profilati mediante adesivi

L’adesivo utilizzato è una pasta epossidica con essiccamento a caldo (heat-cured). Non essicca fuori dal forno e può essere conservato per anni, tuttavia assorbe acqua che può trasformarsi in vapore durante l’essiccamento, danneggiando la giunzione.

Giunzione mista adesivi-rivetti (fonte: Lotus)

Ha le seguenti caratteristiche meccaniche:

  • Limite elastico 35 MPa
  • Modulo di Young 2700 MPa
  • Essiccamento 40 min. a 200°C

La rivettatura avviene con l’utilizzo di Ejots, rivetti autofilettanti in lega di alluminio con filettatura M6, avvitati da macchine elettriche in fori da 38mm. La differenza di diametro genera una temperatura di 120°C all’interno della lega e crea una bavatura nella parte interna del componente (di spessore pari a 2 mm) creando di fatto una filettatura profonda 4 mm.

Lavorazione e Assemblaggio

L’assemblaggio della struttura avviene secondo le seguenti fasi:

  • Estrusione con pressa da 2200 tonnellate a 490 °C (temperature più basse consentirebbero maggiore rapidità di lavorazione, ma a scapito della qualità);
  • Elementi sottoposti ad attacco acido e processo di anodizzazione: si ottiene una finitura che dà protezione alla corrosione e consente il successivo incollaggio
  • Raccolta dei componenenti mediante la lettura di codici a barre e loro preparazione manualmente su maschere di montaggio;
  • Applicazione dell’adesivo in quantità misurate ed estremamente ridotte da parte di robot;
  • Assemblaggio manuale dei componenti su maschera di montaggio.

Alcuni componenti vengono semplicemente serrati con morse; altri (i più grandi) sono bloccati mediante rivettatura per evitare movimenti; dei distanziatori sulla superficie degli estrusi consentono di mantenere la giusta distanza tra componenti compressi fra loro, in modo da evitare che l’adesivo venga spinto fuori dalla sua sede;

  • Essiccamento in forno per 4 min. a 180 °C;
  • Effettuazione di verifiche dimensionali a campione.

Durabilità e Riparabilità

Sono stati effettuati test consistenti nell’esposizione per 1000 ore a sali nebulizzati (soluzioni di acido solforico) a 52°C, sotto la quale una normale struttura di acciaio sarebbe virtualmente scomparsa.

La progettazione consente la sostituzione di interi componenti, ma spesso le Compagnie di Assicurazioni non consentono che gli autoriparatori usino adesivi: il telaio deve ritornare alla fabbrica.

Durante l’essiccamento in forno vengono incollate anche due coppie di piastre: una viene testata per determinare la resistenza a trazione della giunzione, l’altra è archiviata con il numero di telaio corrispondente, per future prove in seguito a danni o ad incidenti.

 
 
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