Struttura in fibra di carbonio, alluminio e elementi plastico-carbonati
Profili in carbonio
Nella progettazione di HQ si sono analizzati e studiati i materiali (polimerici, metallici e compositi) più adatti per realizzare alcune parti del veicolo.
A seguito di queste analisi si è scelto di utilizzare tubolari e profili in fibra di carbonio che compongono la struttura principale, con il supplemento di giunzioni in lega di alluminio.
La scelta della fibra di carbonio è stata attuata grazie alle caratteristiche meccaniche del materiale fra cui il rapporto tra resistenza a trazione e massa volumica quasi 28 volte superiore all’acciaio e quasi 23 volte superiore all’alluminio.
HQ utilizza quindi profili strutturali e modulari in materiale composito di fibra di carbonio, realizzati per poltrusione e dotati di cave di fissaggio.
Sui tubi è applicata la tecnologia del pullwinding che permette di orientare parte delle fibre in direzione angolare rispetto all’asse principale del profilo, migliorandone l’aspetto estetico ma soprattutto aumentando le caratteristiche torsionali del poltruso.
Le caratteristiche del poltruso in fibra di carbonio con matrice epossidica sono:
– Modulo elastico a trazione standard: 160 GPa
– Modulo elastico a flessione standard: 120 GPa
– Resistenza a trazione standard: 2000 MPa
– Ottima stabilità dimensionale e dilatazioni minime tra -50°C e +50°C
– Resistenza alla corrosione chimica e all’usura
– Ottimo rapporto rigidità peso
Massa volumica pari a circa 1/5 di quella dell’acciaio e a quasi la metà di quella dell’alluminio
Rapporto tra resistenza a trazione e massa volumica quasi 28 volte superiore all’acciaio e di quasi 23 volte superiore all’alluminio
Rapporto tra modulo elastico e massa volumica quasi 3 volte superiore rispetto all’acciaio e all’alluminio
Di seguito alcune immagini dei prodotti in fibra di carbonio impiegati in HQ
 |
 |
Profili in alluminio
HQ utilizza anche profili realizzati per estrusione di lega di alluminio primario EN-AW 6060 o in lega di alluminio primario EN-AW 6063.
Lo stato metallurgico è T5/T6 (solubilizzato, temprato e invecchiato artificialmente). Le barre sono anodizzate con profondità di trattamento in classe 12 micron. Le tolleranze generali seguite per l’estrusione dei profili seguono la norma UNI-EN 12020-2.
In particolare HQ utilizza la lega di alluminio per elementi quali il sostegno del sedile del guidatore, il telaio modulare per il vano passeggeri ed il vano carico, vari elementi di collegamento con le parti strutturali.
Di seguito alcune immagini dei giunti in lega di alluminio utilizzati in HQ
 |
Elementi in A.M.
HQ utilizza anche componenti realizzati mediante Additive Manufacturing per elementi quali sedile, plancia e parti estetiche.
Per il processo di produzione additiva si è proceduto secondo i seguenti passi:
- progettazione in CAD 3D del modello dell’oggetto
- conversione del file modello in formato STL con scomposizione dell’oggetto in layer stampabili dalle stampanti 3D
- guida da parte dei layer della stampante nel deposito o nella sintetizzazione del materiale
- completamento manuale per ottenere il livello di finitura e le proprietà meccaniche desiderate
Di seguito le immagini del gruppo sedile, il quale è prodotto in lega di alluminio per quanto riguarda il sostegno ed in A.M. per la parte dello schienale e della seduta con rivestimento in neoprene.
 |  |