La sostenibile leggerezza…

Pannelli e lastre leggere ma rigide, resistenti ma facili da lavorare, adatti a molteplici settori di applicazione

Con il termine alveolo è genericamente indicata una zona incavata, uno spazio cavo. Nel nostro organismo gli alveoli sono sacche d’aria poste alla fine dei polmoni, dove avvengono gli scambi gassosi. Spazi vuoti, o meglio spazi pieni di aria. Un concetto che ha trovato ampio utilizzo anche in diversi settori quali l’edilizia, i trasporti, l’aerospaziale e anche nelle arti grafiche. L’evoluzione dei pannelli alveolari è andata di pari passo con lo sviluppo delle materie plastiche e delle leghe metalliche, utilizzando il concetto di bolle d’aria per aumentare la leggerezza del materiale senza comprometterne la rigidità e la resistenza.
Se guardiamo l’offerta del mercato, vediamo che sostanzialmente potremmo riassumere questi prodotti in due grandi famiglie: i pannelli monomaterici e quelli multimaterici. Differenza che potremmo anche ridurre più semplicemente in pannelli alleggeriti e pannelli sandwich. I primi sono i materiali che nascono per estrusione, vale a dire attraverso il passaggio in apposite calandre del materiale ottenendo al suo interno gli incavi di alleggerimento; nel secondo caso, invece il processo costruttivo avviene con la sovrapposizione di diversi strati di materiale, dove la parte alveolari viene definita core e spesso è realizzata in materiale “povero” e svolge solo una funzione di alleggerimento, lasciando alle due lamine esterne il compito di definire estetica e lavorabilità del materiale.
In base a questa classificazione semplicistica, appare evidente che nel primo caso si parla di materiali estrudibili, quali materie plastiche e metalli, cioè riscaldando il materiale fino renderlo denso e malleabile, facendolo passare in apposite calandre (un po come le trafile per la pasta…) e dunque raffreddato per fargli assumere rigidità e resistenza.
Nel caso dei sandwich invece il procedimento può essere applicato sostanzialmente a tutti i materiali, compresi legno e pietra, perchè il core può essere realizzato in materiali anche diversi dal rivestimento, e l’unione dei diversi strati avviene con l’utilizzo di collanti appositi o grazie alla pressione. Un procedimento similare è ad esempio alla base della produzione dei pannelli laminati, dove un’anima in questo caso piena e ad alta densità viene unita tramite elevate pressioni ai rivestimenti superiore e inferiore. Non si tratta in questo caso di materiali alveolari, anche perchè il rivestimento superficiale di norma non svolge un ruolo di resistenza al carico, ma solo di decorazione e resistenza all’usura, quindi una struttura alveolari potrebbe deformarsi se sottoposta a carichi notevoli. In realtà si stanno sperimentando soluzioni innovative anche in questo senso, ma riguardano prevalentemente il mondo delle costruzioni e l’aerospaziale. Se il rivestimento invece è abbastanza resistente al carico, il core alveolare diventa una eccellente soluzione per dare leggerezza e robustezza al pannello.
In linea di massima oggi il mercato offre praticamente una gamma infinita di pannelli e lastre alveolari; si fanno anche solai prefabbricati in calcestruzzo alveolare, o si usano anche materiali flessibili come il tessile per realizzare casseforme a perdere.
Concentriamoci però sui materiali normalmente utilizzati nel campo delle arti grafiche e nell’architettura d’interni. I primi sono stati sviluppati per offrire un materiale leggero ma resistente, facilmente stampabile con le tecnologie a disposizione e facilmente lavorabile. Rientrano in questa categoria i diversi pannelli per segnaletica ed espositori (citiamo il Polionda ad esempio), che nascono dall’accoppiamento di rivestimenti lisci e facilmente stampabili con anime che possono essere appunto alveolari ma anche con materiali leggeri espansi, come ad esempio polistirene e polistirolo. Per citare alcuni dei più noti i pannelli Kapa, Dibond…
Nel secondo invece abbiamo quei materiali nati per il settore dell’arredamento e del design, quindi basati principalmente su legno, laminati e materie plastiche, nati con l’esigenza di alleggerire la struttura senza penalizzare l’aspetto estetico e l’immagine. Sono i pannelli ad esempio utilizzati per la costruzione di mobili e pareti divisorie (in sostituzione ad esempio ai classici pannelli tamburati) a base legnosa, ma anche lastre sandwich che giocano molto sulla trasparenza e l’effetto estetico, come ad esempio la gamma di pannelli e lastre proposta dalla Bencore per il mondo del design e dell’architettura. In questo caso normalmente non si parla di stampa, proprio per non “coprire” l’effetto di trasparenza naturale dei materiali, ma lo sviluppo sia della tecnologia di stampa che di taglio e incisione ha reso questi materiali sempre più interessanti anche per il mondo delle arti grafiche.
Un ragionamento a parte merita il cartone. Il cartone strutturale nasce sostanzialmente per il settore degli imballaggi come naturale evoluzione di cartoni ondulati, trovando subito grande interesse per l’industria cartotecnica legata alla grande distruzione per creare imballi che si trasformassero in modo semplice in espositori, coniugando quindi le due funzioni di imballo/trasporto con quelle promozionali e di comunicazione. L’introduzione di celle a nido d’ape o alveolari ha consentito di creare pannelli dotati di grande resistenza e rigidità arrivando a offrire un vero e proprio materiale per la realizzazione di arredi e sistemi espositivi. Lo sviluppo è stato molto rapido e le tecnologie di stampa Latex hanno dato grande impulso alla diffusione di questi materiali. Senza contare l’aspetto eco e di sostenibilità assoluta legato a questi materiali, inizialmente vissuto come una moda e oggi diventato anima di una nuova concezione del costruire e del pensare i nostri ambienti.

Le anime alveolari
Vediamo dunque, in linea generale, le caratteristiche dei più diffusi materiali alveolari utilizzati per la costruzione di pannelli leggeri.

Alveolare in Policarbonato
Lastre in nido d’ape di policarbonato di diversi spessori, diametro della cella e dimensione. I principali campi di applicazione dell’alveolare in policarbonato sono i deflettori per ventilazione a flusso direzionale laminare, i sipari ventilati per l’industria della refrigerazione commerciale, le camere bianche, le gallerie del vento e le camere climatiche. Con i deflettori alveolari in policarbonato si accrescono notevolmente efficienza ed efficacia dei flussi, eliminando le turbolenze, riducendo le perdite di carico, il consumo di energia e il rumore.
Problemi risolvibili: isolamento ventilato per vetrine frigo aperte, rumorosità dei condotti, climatizzazione di grandi ambienti.
Il nido d’ape in policarbonato è vincente perché è:
Facile da applicare
Sagomabile su misura
Impermeabile/lavabile
Riciclabile al 100%
Gli alveolari in policarbonato con una densità da 200kg/m3 sono anche eccellenti assorbitori d’urto per la protezione del veicolo, utilizzando invece, densità inferiori si realizzano strutture antitrauma leggere e traspiranti.
Il policarbonato colorato trasparente può essere inoltre utilizzato per decorazioni e applicazioni speciali.

Alveolare in polipropilene
Il nido d’ape in polipropilene è disponibile in diverse tipologie:
in forma alveolare senza tessuto non tessuto (PP 8.80)
in forma alveolare ricoperta da un piccolo velo termosaldato sulle entrambe le superfici esterne (PP8-80 T30, PP8-120T30) chiamato tessuto non tessuto (TNT)
in forma alveolare ricoperta con tessuto non tessuto più un ulteriore film plastico (PP8-80 T30F75)
Senza tessuto non tessuto il polipropilene può essere utilizzato come assorbitore d’urto, perchè assorbe l’energia cinetica.
L’alveolare in polipropilene termosaldato o incollato a diversi tnt o tessuti tecnici viene utilizzato nella realizzazione di pannelli compositi e sandwich o in rinforzi o alleggerimenti. In questo caso su ambo i lati della lastra vengono applicate due pelli di copertura.
L’alveolare in polipropilene è utilizzato anche come supporto dei filtri per le emissioni di gas corrosivi.
Infatti, anche in ambienti aggressivi, si può fare affidamento sulla qualità e notevole resistenza agli agenti chimici del polipropilene.
Ultimo, ma non ultimo il polipropilene con TNT può essere utilizzato per piani di tavole waterjet.

Alveolare in carta aramidica
L’alveolare in carta aramidica è un prodotto non metallico, molto leggero e resistente. È realizzato con carta aramidica impregnata con resina fenolica che offre buone capacità di isolamento elettrico. Il prodotto è principalmente utilizzato come rinforzo strutturale per i settori nautico, ferroviario, automobilistico, militare ed aeronautico. È inoltre apprezzato per le sue particolari caratteristiche di leggerezza ed estrema rigidità.

Alveolare in Alluminio
L’alveolare in alluminio viene utilizzo prevalentemente in ambito costruzioni e architettura (ad esempio per la costruzione di pavimenti e pareti), in quanto offre un eccezionale resistenza meccanica e una rigidità molto accentuata. Normalmente viene realizzato con celle a nido d’ape o esagonali, per ottimizzare la distribuzione dei carichi e può essere rivestito con qualsiasi materiale di finitura. Le caratteristiche meccaniche e prestazionali dipendono dalla tipologia di alluminio utilizzata e dalle dimensioni delle celle.