Studio di fattibilità di un braccio trasversale di una sospensione McPherson realizzato come struttura ibrida PMH

The PMH technology (Plastic-Metal hybrid) is a recent technique, that can be successfully applied to car components in order to reduce production cost and weight; as a consequence there is a reduction of fuel consumptions and so of the quantity of pollution produced by the vehicle. In the following project it has been developed a structural component, the transversal arm of a McPherson suspension, with a hybrid structure made of glass fiber reinforced polyamide (PA66-GF50) and aluminium. This component has to follow some constraints and has to be able to operate in several conditions, that have been proved through numerical analysis using finite element program Abaqus. Temperature and strain rate effects over the polyammide have been evaluted, verifying how these parameters influence suspension arm characteristics. The adhesion method between polyamide and aluminium has been in-depth analyzed, comparing different techniques; the polimer matrix pre-coated over aluminium has been chosen as way to join the reinforced polyamide to metal. It has also been analized the anisotropic effect of the polyamide through computer simulation made using Moldflow, in order to understand the influence of fiber orientation over the behaviour of the component.

La tecnologia PMH (Plastic-Metal hybrid) è una tecnica recente, che si applica a componenti auto con lo scopo di ridurre costi di produzione e peso con conseguente diminuzione dei consumi di carburante e quindi dell'inquinamento prodotto dal veicolo. Nel seguente progetto di tesi si è voluto sviluppare un componente strutturale, quale il braccio trasversale di una sospensione di tipo McPherson, con una struttura ibrida composta da poliammide rinforzata con fibra di vetro corta (PA66-GF50) e alluminio. Tale componente deve rispettare determinate caratteristiche e condizioni di utilizzo che sono state verificate tramite analisi di tipo numerico con il programma di analisi ad elementi finiti Abaqus. Sono stati studiati gli effetti di temperatura e velocità di deformazione sulla risposta della poliammide verificando come tali parametri influenzino le caratteristiche del braccio. Uno studio approfondito è stato effettuato sul metodo di adesione tra poliammide e alluminio, confrontando differenti tecniche; è stata scelta la tecnica di adesione tramite matrice di poliammide prestampata sull'allumino su cui successivamente viene sovrastampata la struttura in poliammide rinforzata. E' stato inoltre analizzato l'effetto dell'anisotropia della poliammide attraverso simulazioni eseguite con il programma Moldflow, in modo tale da comprendere come la disposizione delle fibre influenzi il comportamento del componente.