PROTOTIPO SPERIMENTALE VETTORE STRATOSFERA

Parte 2 - COSTRUZIONE DEL CORPO PRINCIPALE

Come materiale per il corpo del vettore e' stata scelta la combinazione vetroresina/epoxy, precisamente un tessuto a grammatura leggera (80 gr/mq) a trama bidirezionale, largo 82 cm, avvolto in 10 strati sovrapposti.
Questo sistema garantisce una ottimale distribuzione delle sollecitazione lungo gli assi e una buona levigatezza superficiale.
Come metodo di laminazione e' stato usato quello a stampo positivo, che consiste nell'avvolgere il tessuto all'esterno del formatore cilindrico.
Per prima cosa e' stato necessario preparare il formatore per il corpo principale composto da una coppia di tubi in fibra di vetro con diametro esterno 135 mm e lunghi 810 mm.
Lo stampo e' stato ricavato da un tubo in PVC per impianti edili del diametro esterno di 125 mm.
Lo spessore richiesto per le pareti del tubo era di 1,2 mm, percio' il diametro del cilindro e' stato incrementato a 132,6 mm avvolgendo diversi fogli di carta patinata da 170 grammi/mq uno sopra l'altro.
Una volta raggiunto lo spessore desiderato, il tubo e' stato rivestito da tre strati di foglio di alluminio per uso alimentare (domopack), che hanno lo scopo di facilitare l'estrazione del manufatto dal formatore.
Questi fogli di alluminio hanno la caratteristica di non aderire l'uno sull'altro e percio' l'estrazione per scivolamento e' sicura e senza intoppi.
Sopra di questi e' stato posto un ulteriore rivestimento di pellicola trasparente avvolta a spirale sopra l'alluminio, che serve ad evitare l'infiltrazione di resina tra gli strati di alluminio e a facilitarne il distacco una volta terminata la laminazione.
Riassumendo, partendo dall'interno il formatore e' composto da : Tubo in PVC, avvolgimento in carta a spessore, pellicola in alluminio, pellicola in polietilene.
Nell'immagine sottostante si puo' notare la composizione del sandwich:


Particolare del tubo formatore


La resina epoxy e' stata preparata seguendo scrupolosamente il dosaggio prescritto dal produttore, nella fattispecie il rapporto era di 3 parti di resina e 1 di induritore. Per questo scopo e' stata usata una bilancia digitale di precisione con risoluzione di 1 grammo.
Per la laminazione completa di un tronco cilindrico di 82 cm sono stati necessari 280 grammi di resina, suddivisi in 210 grammi di resina e 70 grammi di induritore.
Considerato che la temperatura ambiente era di 28 gradi e percio' evitare il rischio di polimerizzazione precoce, la resina e' stata preparata in 4 dosi da 70 grammi ciascuna, miscelate solo qualche minuto prima della laminazione.


Preparazione della resina


Nel formatore e' stata infilata un'asta metallica appoggiata a due supporti laterali in legno alti 15 cm, in modo da sospendere il tubo senza fargli toccare il tavolo di lavoro lasciandolo pero' libero di ruotare. Dopo aver fermato i lembi con del nastro adesivo il tessuto e' stato avvolto sul tubo per tutta la sua lunghezza, in questo caso poco piu' di 4 metri, tesandolo alla perfezione.
Solo dopo il tessuto e' stato impregnato di resina epossidica tamponandolo con un pezzo di gommapiuma, come si puo' vedere nella seguente foto. In questa fase e' d'obbligo l'uso dei guanti di lattice.
E' importantissimo che la resina penetri fino all'interno del rotolo, impregnando anche il primo strato del tessuto. Per verificare questo basta osservare il suo colore: se e' bianco e opaco significa che ci sono delle inclusioni di aria, se e' di un colore omogeneo giallo chiaro e traslucido vuol dire che la laminazione e' buona.
L'aria presente nel tessuto deve assolutamente essere rimossa, pena un risultato insoddisfacente con la conseguente perdita del lavoro e del materiale. Con la spugnetta di gommapiuma picchettiamo su tutto il tessuto in modo da infiltrare la resina dentro il tessuto e contemporaneamente spingere all'esterno le bolle d'aria. Per questa operazione ci si puo' avvalere anche di un apposito rullo in metallo con delle scanalature superficiali.


La fase di laminazione


Una volta che la catalizzazione e' terminata (almeno 10 ore di indurimento), possiamo sfilare il formatore dal tubo di vetroresina cosi' realizzato, la pellicola di alluminio permettera' allo stampo di scivolare fuori senza sforzo. Possiamo ora togliere la pellicola di polietilene che riveste internamente il tubo. Verra' via tutta intera e facilmente perche' la resina epoxy non aderisce al polietilene.


Il tubo estratto dal formatore


Ora possiamo tracciare il riferimento per il taglio dell'estremita'. Per semplificare l'operazione possiamo avvolgere un foglio di cartoncino sul tubo, facendo coincidere i lembi e fissandoli con del nastro adesivo, poi con un pennarello tracciamo una linea seguendo il bordo in rilievo. Con un seghetto per metallo tagliamo la parte in eccesso secondo la traccia, rendendo l'estremita' il piu' possibile piana e regolare.


Tracciaura del bordo


Disponiamo cosi' di un tubo in vetroresina dall'aspetto abbastanza levigato, che rifiniremo ancora prima con carta abrasiva di grana 120 e poi ancora con quella piu' fine di grana 180. Per il momento i pezzi rimarrano grezzi, la stuccatura fine la faremo al termine del lavoro.


Il tubo prima e dopo la levigatura






Continua con la costruzione degli stabilizzatori aerodinamici



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