Per il settore automotive la contrazione dimensionale dovuta alle condizioni ambientali all’interno dei veicoli (es. elevate temperature) rappresenta uno dei fattori più delicati nella selezione dei materiali da rivestimento da parte delle case automobilistiche.
Alla tendenza alla variazione dimensionale nelle condizioni di utilizzo, infatti, è imputata una serie di difetti merceologici come il distacco dal supporto sottostante o l’insorgere di raggrinzimenti superficiali dei cuoi da rivestimento di plance o pannelli porta.
Ad oggi, il controllo qualità sulla contrazione del cuoio della maggior parte delle case costruttrici è limitato ad una verifica in termini “dimensionali”. In pratica, viene misurata la contrazione superficiale della pelle prima e dopo una specifica sollecitazione ambientale (calore secco o cicli di temperatura e umidità) ed il risultato è confrontato con i valori di riferimento definiti nelle specifiche del costruttore. Tali verifiche, però, non sembrano garantire un controllo efficace del fenomeno, risultando ancora numerose criticità e casi di difetti ad esso ascrivibili.
Analisi a campione effettuate su differenti produttori di pelle hanno fornito ulteriori evidenze dell’assenza di un know-how specifico e di strumenti predittivi efficaci. Alcune case automobilistiche, infatti, hanno rilevato l’insorgere di distacchi e comportamenti anomali di pelli da rivestimento anche per cuoi qualificati come conformi in fase di approvvigionamento.
Sulla base di tali informazioni, e considerando due fornitori differenti di pelle conciata alla glutaraldeide per pannelleria con pari comportamento in termini dimensionali, è stata effettuata una valutazione preliminare della risposta dei materiali non in termini di deformazioni, bensì in termini di carico (tensioni in kPa) mediante analisi dinamometrica con camera termostatata. Le prove, i cui risultati sono riportati nel grafico di seguito, sono state eseguite registrando il carico sviluppato in corrispondenza di una isoterma a 120°C per un periodo di 4 ore.
Il grafico evidenzia come il cuoio A prodotto da un fornitore sviluppi tensioni di ritiro 3 volte superiori a quelle del fornitore B, pur essendo caratterizzati da una contrazione dimensionale pressoché identica. In particolare, il materiale con tensione superiore è stato oggetto di problemi di distacco del rivestimento dalla plancia sottostante.
Quanto sopra descritto, come già detto, è chiaramente associabile alla struttura fibrosa e viscoelastica del cuoio, e, dunque, è stata avviata una linea di ricerca sul fenomeno che ha previsto l’uso di apparecchiature DMTA che consentono maggiore sensibilità, velocità di analisi, controllo delle condizioni ambientali con un notevole risparmio in termini di consumo di materiale.
Le prove in isoterma in DMTA hanno consentito una prima mappatura delle tensioni di ritiro sul cuoio, ovvero la verifica del fenomeno nelle diverse posizioni della pelle con prelievi in differenti direzioni; ciò per evidenziare il comportamento anisotropo derivante dalla struttura fibrosa tipica del cuoio. Nella figura sottostante sono riportati i risultati di provini prelevati in direzione parallela al filone dorsale nelle tre zone di campionamento prescritte dalle normative di settore.
I risultati ottenuti saranno la base per ulteriori approfondimenti finalizzati principalmente all’individuazione di soluzioni per il controllo del fenomeno. In tale direzione sono già state avviate collaborazioni con le più importanti concerie del settore per trasferire su scala industriale i risultati dei progetti di ricerca; in particolare, sono attualmente allo studio gli effetti derivanti da variazioni della ricettazione (in riconcia) e quelli derivanti da trattamenti termici e meccanici di cuoi in crust.
Articolo a cura di
Rosario Mascolo, Coordinatore del Dipartimento di Sviluppo Prodotto SSIP