Airbag, i supporti di Joyson creati con la stampa 3D

airbag

L'americana Joyson Safety Systems produce e distribuisce ai maggiori OEM del mercato sistemi/dispositivi avanzati di sicurezza, sia attivi che passivi come cinture di sicurezza, airbag, seggiolini.

La società del Michigan è anche il primo produttore al mondo di volanti con funzione HOD ("Hands-on-Detection") per la guida autonoma.

Il Centro Innovazioni della Joyson Safety Systems ha recentemente condotto un progetto per esplorare e approfondire il campo della stampa 3D per la produzione di supporti per airbag (Airbag housing container) e, nello specifico, per l’airbag frontale del conducente (Driver Airbag o DAB).

Il corretto funzionamento del supporto dell’airbag del conducente è fondamentale. In caso di urto il cuscino dell’airbag si gonfia ad una velocità di circa 30-50 ms (millisecondi) per evitare lesioni al conducente.

Il supporto dell’airbag del conducente mantiene in posizione tutto il dispositivo di sicurezza passivo, quindi risulta un componente indispensabile per l’intero sistema.

Supporto dell’airbag frontale del conducente realizzato da CRP Technology in stampa 3D e Windform SP

Per la stampa 3D il team del centro Innovazioni Joyson Safety Systems ha fissato un programma rigoroso, mirato al raggiungimento di obiettivi specifici, quali: produzione di un prototipo funzionale in pochi giorni anziché mesi, evitando così perdite di tempo e denaro; utilizzo di materiali compositi dalle proprietà meccaniche, termiche e prestazionali simili a quelle dei materiali usati con il processo di produzione “convenzionale”; verifica delle prestazioni della parte con sistemi di collaudo reali, sottoponendo il componente a sbalzi termici e a forti sollecitazioni meccaniche.

Gli ingegneri del Centro Innovazioni Joyson Safety Systems si sono rivolti a Crp Technology e al loro servizio interno di stampa 3D con i materiali compositi Windform Top-Line.

Dopo aver vagliato i file dell’applicazione, il reparto di stampa 3D di Crp Technology ha realizzato il prototipo funzionale del supporto per airbag.

Grazie alla tecnologia utilizzata, sinterizzazione laser selettiva, e al materiale composito caricato fibra di carbonio Windform SP, la Joyson Safety Systems ha ricevuto in breve tempo il particolare richiesto, potendo così completare lo studio; il supporto in Windform è stato testato in un modulo airbag completo.

Assemblaggio dell’intero modulo airbag con la parte realizzata in stampa 3D e nel materiale composito Windform. Courtesy Joyson Safety Systems

I test di Joyson Safety Systems hanno evidenziato risultati buoni: “il materiale usato per la costruzione del prototipo funzionale ha mostrato eccellenti prestazioni meccaniche in termini di elevata robustezza e resistenza agli urti, nonché una buona stabilità termica, riscontrata in una gamma di temperature variabili:  23°C, -35°C e 85°C”.

Il beneficio maggiore – spiegano - riguarda la possibilità di utilizzare polimeri rinforzati dalle elevate prestazioni meccaniche. La combinazione Sinterizzazione Laser Selettiva con i polimeri rinforzati consente la produzione di particolari complessi con una buona tolleranza.

Il Windform SP ha dimostrato eccellenti proprietà meccaniche in termini di carico di rottura a trazione, elevate proprietà termiche e caratteristiche di resistenza ad alte temperature. Si tratta di caratteristiche che soddisfano appieno i requisiti dei supporti per sistemi DAB.

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