a cura di Riccardo Ampollini
Alla fiera JEC World (Parigi, 10-12 marzo 2026), Engel ha dimostrato come le pale per i rotori dei droni in composito termoplastico possano essere fabbricate in modo efficiente, con qualità costante e tramite produzione in serie completamente automatizzata. Il costruttore di macchinari, attivo a livello globale, ha presentato una soluzione produttiva scalabile che combina elevate prestazioni dei componenti, riduzione del rumore e sostenibilità in un unico processo, senza soluzione di continuità.
Grazie alla sua esperienza nello stampaggio a iniezione e nell’automazione, Engel applica i principi collaudati della produzione con volumi elevati alle applicazioni dei compositi leggeri. Il fulcro dell’esposizione parigina era un processo integrato altamente efficiente che riunisce tutte le fasi chiave – posizionamento degli strati di rinforzo, formatura, integrazione funzionale ed estrazione della pala del rotore finita – in un unico ciclo continuo all’interno dello stampo.
Leggerezza e resistenza grazie allo stampaggio sandwich con nastri
L’elemento centrale del processo mostrato a JEC è una struttura a sandwich composta da nastri termoplastici rinforzati con fibre di carbonio e da un compound con fibre corte stampato a iniezione.
I nastri formano gli strati esterni portanti della pala del rotore e sono posizionati con precisione nello stampo mediante vuoto. Ciò consente di allineare i rinforzi esattamente lungo i percorsi di carico: il materiale viene utilizzato solo dove è necessario per le prestazioni strutturali.
Nella fase successiva, il materiale dell’anima (core), costituito da un termoplastico con fibre corte, è iniettato tra i nastri preposizionati e legato agli strati esterni per formare una struttura del componente quasi definitiva. Per aumentarne ulteriormente la leggerezza, l’anima viene espansa chimicamente, mantenendone comunque le prestazioni strutturali.
Il risultato è una pala del rotore leggera ma estremamente resistente, in cui formatura, funzione strutturale e legame tra i materiali sono realizzati grazie a un ciclo automatizzato. Dopo una rifinitura finale definita, il componente è pronto all’uso.
Integrazione funzionale e libertà di progettazione
Uno dei principali vantaggi dello stampaggio a iniezione è l’elevato livello di libertà progettuale che è in grado di offrire.
Elementi fonoassorbenti come i bordi d’uscita dentellati possono essere integrati direttamente nella geometria del componente utilizzando inserti intercambiabili nello stampo, senza ulteriori fasi di lavorazione. Ciò consente di soddisfare i requisiti acustici delle moderne applicazioni dei droni, in particolare negli ambienti urbani, e di ridurre le emissioni sonore.
Engel ha dimostrato il processo dal vivo su una pressa a iniezione victory 120 senza colonne, dotata di un robot a sei assi easix.
Il design senza colonne offre lo spazio necessario per automatizzare completamente l’alimentazione del materiale, la movimentazione e la rimozione dei pezzi stampati. Ciò consente tempi di ciclo inferiori ai 60 secondi per ciascuna pala di rotore.
NeoBlade: sviluppo sostenibile con partner solidi
Il progetto di ricerca interdisciplinare NeoBlade è stato concepito per abbracciare l’intera catena del valore. Il suo obiettivo era quello di collegare in una fase iniziale la progettazione aeroacustica, lo sviluppo di materiali e attrezzature, l’automazione dei processi e la valutazione della sostenibilità e di tradurli in una soluzione complessiva industrialmente valida. Tra i partner del progetto figurano Alpex Technologies, l’Energy Institute presso la JKU Linz, FACC Operations, Plastic Innovation e il Gruppo di ricerca sui sistemi aeronautici della TU Wien.
Il progetto ha consentito di valutare diversi sistemi termoplastici, dai materiali resistenti alle alte temperature ad alternative economicamente vantaggiose. Si sono utilizzati anche compound con fibre di carbonio riciclate. Le valutazioni del ciclo di vita (LCA) hanno mostrato una significativa riduzione dell’impronta di carbonio rispetto ai processi tradizionali con termoindurenti. Un ulteriore vantaggio è che i termoplastici sono generalmente riciclabili: gli scarti di produzione e i componenti a fine vita possono essere reintrodotti più facilmente nel ciclo dei materiali.
Oltre alla sostenibilità, anche “l’efficienza economica” è stata un obiettivo chiave. Il principale vantaggio in termini di costi dei processi che utilizzano materiali termoplastici risiede nella scalabilità industriale (per esempio tramite stampi multicavità), combinata con tempi di ciclo molto brevi e un elevato grado d’automazione.
Scalabile: dalle pale del rotore ai coperchi per batterie ad alta tensione
Oltre alla pala del rotore, Engel ha presentato a JEC World un altro prodotto basato sulla tecnologia di stampaggio a iniezione a sandwich con nastro termoplastico: un coperchio per batterie ad alta tensione in resina termoplastica ignifuga, di dimensioni: 1,3 x 1,8 metri.
Il componente è stato nominato tra i finalisti degli JEC Innovation Awards 2026 e sottolinea la scalabilità del processo, dalle pale del rotore di circa 30 centimetri di lunghezza ai componenti strutturali di grande formato.
Il coperchio della batteria combina leggerezza, elevata rigidità e completa riciclabilità. Elementi come distanziatori o punti di fissaggio possono essere integrati direttamente nel processo.
