Materiali avanzati, design ottimizzato e soluzioni su misura sono oggi fattori abilitanti per banchi prova più efficienti, reattivi e sostenibili. In questo contesto, la scelta degli elementi di trasmissione – come i giunti – incide direttamente sulle prestazioni finali dell’impianto. Ecco perché progettisti e integratori guardano con interesse a soluzioni tecnicamente evolute come i giunti in alluminio Mayr, che combinano leggerezza e rigidità torsionale per rispondere alle esigenze di dinamica e di efficienza energetica richieste dai moderni sistemi di collaudo.
Banchi prova: architetture e mercato tra soluzioni "chiavi in mano" e sistemi custom
I banchi prova sono impianti progettati per simulare condizioni operative reali e testare prestazioni, affidabilità e sicurezza di componenti meccanici, elettrici o elettronici. Nel settore automotive, ad esempio, vengono utilizzati per validare motori, trasmissioni, batterie e sistemi di frenatura, sottoponendoli a sollecitazioni controllate (coppia, velocità, temperatura).
Esistono due approcci principali alla loro realizzazione:
· Banchi prova integrati (o "chiavi in mano"), sviluppati da aziende specializzate: queste soluzioni offrono standardizzazione, certificazioni pre-integrate e tempi di messa in servizio ridotti, risultando ideali per contesti industriali dove la ripetibilità dei test è prioritaria.
· Sistemi custom, progettati e costruiti internamente dai produttori dei componenti originali (OEM) o dai centri di ricerca. Questa opzione è preferita quando servono configurazioni uniche, ad esempio per prototipi avanzati o applicazioni con requisiti particolari.
I giunti Mayr trovano impiego in entrambi gli scenari, grazie alla loro versatilità. Nei banchi "chiavi in mano" garantiscono compatibilità con i requisiti di dinamica, robustezza e leggerezza richiesti dai costruttori; in quelli su misura, offrono ai progettisti la libertà di ottimizzare trasmissioni senza vincoli di ingombro o massa.
Evoluzione dei banchi prova nell’era della mobilità elettrica
Nel comparto dei banchi prova, l’innovazione è spinta da una crescente richiesta di precisione, efficienza energetica e affidabilità. L’elettrificazione dei veicoli, l’introduzione di materiali avanzati e l’attenzione al contenimento dei consumi impongono requisiti sempre più stringenti agli impianti destinati al collaudo.
Secondo i dati dell’associazione tedesca VDMA, nel 2023 il mercato globale dei banchi prova ha registrato una crescita del 7%, in particolare grazie alla domanda di sistemi per test ad alte prestazioni nei settori dell’automotive elettrico, dell’aerospazio e delle energie rinnovabili. Una crescita che prosegue anche nel 2024, trainata dalla corsa globale verso l’elettrificazione della mobilità. Secondo ACEA, oltre il 21% delle nuove immatricolazioni europee nel 2023 riguarda veicoli elettrici o ibridi plug-in. Di conseguenza, cresce la richiesta di banchi in grado di testare motori, inverter e sistemi di trazione sempre più sofisticati.
I produttori italiani, forti di un know-how consolidato e di una tradizione ingegneristica riconosciuta, si muovono in questo scenario dinamico con proposte tecnologicamente evolute, in grado di rispondere alle aspettative di clienti nazionali e internazionali.
Leggerezza = efficienza: una leva strategica
In questo contesto, la scelta dei componenti impiegati nei banchi prova gioca un ruolo cruciale nel determinare le prestazioni dell’intero sistema. I giunti leggeri in alluminio rappresentano una soluzione ideale per soddisfare le esigenze di test ad alta dinamica: consentono di trasmettere coppie in modo preciso, contribuendo a contenere la massa rotante nelle sezioni di trasmissione dove ogni grammo può fare la differenza.
Sebbene il peso del giunto incida in misura limitata sulla massa totale quando si testano componenti di grandi dimensioni, la riduzione dell’inerzia locale ha comunque effetti positivi: riduce le vibrazioni e le forze di sbilanciamento, e consente un controllo più accurato dei cicli di prova grazie all’elevata rigidezza torsionale. In più, la leggerezza semplifica anche il trasporto e la movimentazione del giunto stesso e del macchinario che lo ospita, riducendo il consumo energetico lungo l’intero ciclo di vita del prodotto: dalla logistica alla messa in servizio, fino alla manutenzione.
L’alluminio: prestazioni tecniche e vantaggi ambientali
Con un peso specifico di circa 2,7 g/cm³ contro gli oltre 7,8 g/cm³ dell’acciaio, l’alluminio consente un risparmio di peso superiore al 65% a parità di volume. Nei giunti per banchi prova, questa differenza si traduce in una riduzione significativa dell’inerzia rotante, con vantaggi a cascata: minor consumo energetico durante i cicli di test (grazie alla ridotta potenza necessaria per accelerare/decelerare le masse), minore sollecitazione su motori e azionamenti, e una maggiore durata dei componenti come ad esempio i cuscinetti.
Le moderne leghe di alluminio, arricchite con elementi come silicio, magnesio o zinco, offrono una combinazione ottimale di leggerezza, resistenza meccanica e stabilità dimensionale. Grazie a trattamenti termici e tecnologie di lavorazione avanzate, l’alluminio può essere impiegato anche in applicazioni ad alta dinamica, assicurando durata nel tempo e compatibilità con ambienti gravosi.
Un ulteriore vantaggio è la sostenibilità del ciclo di vita: l’alluminio è riciclabile al 100% senza perdita di proprietà meccaniche, riducendo l’impatto ambientale sia in fase produttiva (fino al 95% di energia in meno rispetto alla produzione da materia prima) sia nello smaltimento dei macchinari a fine vita. Per i costruttori di banchi prova, questa caratteristica rappresenta un valore aggiunto in ottica di economia circolare, allineandosi agli standard ambientali, sociali e di governance (ESG) considerati sempre più centrali dal mercato.
Maggiore libertà progettuale, migliori prestazioni complessive
Oltre ai benefici funzionali diretti, l’utilizzo di giunti leggeri in alluminio offre ai progettisti di banchi prova una maggiore libertà in fase di design. La riduzione delle masse permette di ottimizzare le strutture portanti, di ridimensionare gli attuatori e persino di migliorare la disposizione dei componenti in spazi ristretti.
Tutto ciò si traduce in macchine più compatte, reattive e flessibili, capaci di adattarsi più facilmente alle esigenze di collaudo di componenti sempre diversi. In ambito R&D, dove il banco prova deve essere modulare e riconfigurabile, la leggerezza è un vero abilitatore progettuale.
Giunti leggeri per test ad alte prestazioni
Tra le soluzioni Mayr più indicate per l’impiego nei banchi prova, i giunti delle serie ROBA-DS si distinguono affidabilità e precisione; sono disponibili anche in versioni realizzate in alluminio, progettate specificamente per soddisfare le esigenze di leggerezza, rigidità torsionale e precisione dinamica.
ROBA-DS è un giunto a lamelle ad alta rigidità torsionale, particolarmente adatto per applicazioni che richiedono una trasmissione precisa e priva di gioco anche in presenza di carichi elevati. Le versioni in alluminio consentono di ridurre l’inerzia rotante senza compromettere la robustezza, minimizzando le masse in rotazione anche nei casi di trasmissioni medio-lunghe, rendendo questi giunti ideali per test dinamici ad alta frequenza o per cicli che impongono rapide variazioni di coppia.
Compatti e altamente modulari, i giunti in alluminio Mayr sono adatti a configurazioni di prova con spazi ridotti o architetture complesse. Grazie alle caratteristiche di leggerezza e robustezza dell’alluminio, offrono una massa contenuta senza sacrificare la precisione, risultando efficaci in test dove sono richiesti elevati valori di accelerazione e decelerazione.
Questi modelli rispondono in modo mirato alle esigenze dei moderni sistemi di test: alta reattività, controllo fine del moto e compatibilità con le crescenti richieste in termini di precisione e efficienza energetica. L’impiego di componenti ottimizzati come questi permette ai costruttori di banchi prova di ottenere prestazioni elevate e di progettare impianti in linea con i più recenti standard internazionali.
Tecnologia Mayr: precisione che resiste nel tempo
L’esperienza di Mayr nella trasmissione di potenza ad alta dinamica si traduce in giunti che combinano leggerezza e resistenza, anche in condizioni operative estreme. Nei banchi prova, dove ogni ciclo di test deve essere ripetibile e privo di anomalie, questa affidabilità è un requisito fondamentale. Per questo, da oltre un secolo, progettisti di tutto il mondo scelgono le soluzioni Mayr: perché ogni componente è ingegnerizzato per superare gli standard del settore.
Dal 1897 Mayr, il partner affidabile per le tecnologie di azionamento e la trasmissione di potenza, offre soluzioni innovative alle migliori aziende dei più diversi segmenti dell’industria meccanica. Con la sua gamma completa di limitatori di coppia, giunti di trasmissione e freni di sicurezza, l’azienda è in grado di soddisfare rapidamente la maggior parte delle richieste; i tecnici Mayr sono a disposizione per fornire consulenze senza impegno relativamente al prodotto da scegliere o, se necessario, da realizzare su misura in tempi compatibili con le esigenze della produzione. Per ulteriori informazioni sulle soluzioni Mayr, è possibile contattare l'azienda telefonicamente al numero +39 049 8791020 o via mail (info@mayr-italia.it), o visitare il sito mayr.com/it.
Mayr Italia Srl
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