Tecnica, come nasce la fibra di carbonio
LAVORO IN TEAM
BATTERIA E MOTORE ELETTRICO
ASSEMBLAGGIO FINALE
SCOCCA IN CFRP
A Lipsia, i singoli componenti in CFRP vengono uniti nel nuovo capannone di costruzione della scocca. Qui nasce la struttura di base del modulo Life. Grazie all’elevata integrazione geometrica, la struttura in CFRP del modulo Life della BMW i3 è composta complessivamente solo da un terzo dei componenti necessari per costruire la scocca di una tradizionale carrozzeria in acciaio.
L’intera struttura di base del modulo in CFRP viene realizzata con circa 150 componenti in CFRP. Durante la costruzione della scocca in CFRP non vi sono rumori fastidiosi, causati da processi di collegamento a vite o rivetto, non esistono fenomeni di formazione di scintille durante la saldatura, perché viene utilizzata esclusivamente una modernissima tecnica d’incollaggio, automatizzata al 100 percento.
Nell’ambito di un processo di unione unico su scala mondiale, sviluppato da BMW, i singoli componenti vengono uniti senza contatto diretto con eccezione di una linea d’incollaggio definita con la massima precisione, così da ottenere una resistenza ottimale alla fine del processo d’incollaggio. Complessivamente, ogni vettura BMW i3 ha una linea d’incollaggio lunga 160 metri. Nella produzione in grande serie della BMW i3, per minimizzare il tempo d’indurimento BMW ha accelerato in modo estremo il relativo processo.
Per esempio, una colla fortemente ottimizzata consente di lavorare un pezzo solo per 90 secondi dopo l’applicazione. Dopo un’ora e mezza la colla è completamente indurita e il pezzo dispone di tutta la propria rigidità. Questa caratteristica corrisponde a un’accelerazione di un tradizionale processo d’incollaggio del fattore di dieci. Al fine di ridurre ulteriormente il tempo d’indurimento, così da giungere a meno di dieci minuti, BMW ha sviluppato un processo termico supplementare. Singoli punti d’aderenza dei componenti in CFRP da incollare vengono riscaldati, così da abbreviare ulteriormente il processo d’indurimento.
CARROZZERIA IN MATERIALI SINTETICI
La BMW i3 è la prima vettura BMW in assoluto con una carrozzeria esterna realizzata interamente in materiale sintetico. L’unica eccezione è costituita dal tetto in CFRP riciclato. I componenti in materiale sintetico pesano la metà della lamiera di acciaio e offrono contemporaneamente una protezione superficiale esente da corrosione, producibile a un costo energetico inferiore. Inoltre, il materiale è resistente contro i piccoli danni.
Il 25 percento dei materiali utilizzati per i componenti termoplastici esterni è stato riciclato oppure prodotto da materie prime rinnovabili. La carrozzeria esterna della BMW i3 viene prodotta nello stabilimento BMW di Lipsia. Analogamente alla fabbricazione delle grembiulature anteriore e posteriore dei classici modelli BMW, i pezzi in materiale sintetico vengono prodotti in tre processi di estrusione termoplastica, a seconda del componente da realizzare: un processo standard, un processo di estrusione TWIN in cui la pelle esterna e la costruzione sottostante vengono prodotte separatamente e successivamente incollate, oppure il cosiddetto processo di “unione per stampaggio ad iniezione”. In questo processo il rivestimento esterno e la costruzione sottostante vengono prodotte in parallelo e alla fine vengono unite automaticamente.
Nella successiva verniciatura i componenti della carrozzeria esterna ottengono la loro lucentezza e la protezione contro gli influssi ambientali, per esempio colpi di sassi o la radiazione solare. Il nuovo impianto di verniciatura di Lipsia funziona con un sistema di separazione a secco, dunque senza produrre delle acque di scarico, e consuma solo un quarto dell’energia normalmente necessaria. Inoltre, la verniciatura della BMW i3 richiede il 70 percento in meno di acqua. Infatti, a differenza di una scocca tradizionale, nella produzione dei modelli BMW i l’intera scocca non deve venire protetta contro la corrosione, verniciata ed essiccata in fasi di lavoro separate. I paraurti, i componenti del frontale, della coda e delle fiancate possono venire verniciati separatamente, risparmiando delle risorse. Grazie alla soppressione del processo tradizionale di verniciatura con immersione in un bagno catodico, vengono risparmiati ulteriori dieci chilogrammi di peso per vettura. La carrozzeria esterna della BMW i3 viene prodotta a Lipsia da circa 300 addetti.