Dal Veneto, Xenia Materials produce i compositi a matrice termoplastica del futuro

Dal cielo alla neve, dalla neve alla terra e alle due ruote. La missione di Xenia Materials, azienda vicentina di Mussolente nata nel 1995, è quella di portare il know-how aerospaziale nel mondo dello sport, dove sono richiesti gli stessi risultati: velocità e leggerezza. Così il core business del marchio hi-tech attivo nella ingegnerizzazione e produzione di compositi a matrice termoplastica ad alte prestazioni rinforzati fibre ed additivi è passato dagli elicotteri a scarponi da sci, scarpe da trekking, alpinismo, ciclismo e componenti delle bici. L'obiettivo è il "metal replacement": materiali leggeri e resistenti per sostituire i pesanti metalli.

L’alternativa più semplice è la plastica, ma la riduzione di peso va di pari passo con quella della resistenza e per questo sono nati i materiali compositi che la rinforzano con fibre e additivi. In aeronautica funziona, perché non portare il know-how nel mondo dello sport outdoor?  Qualche esempio? Il nuovissimo scarpone tecnico da alpinismo Ortles Salewa Couloir che ha vinto il premio ISPO Gold Award 2021 e utilizza un puntale in materiale composito realizzato dall'azienda vicentina. Oppure la sella Novus Boost Evo di Selle Italia dove il foam è applicato su un leggero e resistente scafo in composito. Per gli amanti dello sci di fondo ci sono le scarpe Salomon S/Race Carbon Skate Prolink, dove Xenia è intervenuta sul gambetto e sul plate di rinforzo del tacco.

Ci sono tante plastiche e tanti modi di utilizzare le fibre. «Negli scarponi vengono utilizzati materiali termoindurenti e termoplastici – dice Cristian Zanchetta, responsabile R&D di Xenia Materials - Semplificando i primi sono quelli che danno origine, per esempio, a un gambetto ottenuto in seguito a una trasformazione chimica irreversibile (non si può più tornare allo stato di partenza) utilizzando tessuti di carbonio e resina epossidica reticolata per effetto del calore e della pressione. Nel caso dei compositi termoplastici, quelli che realizza Xenia, invece il materiale di partenza è costituito da granuli di plastica nei quali è annegata la fibra. Il processo avviene fondendo i granuli in una pressa che inietta il materiale fuso all’interno di uno stampo freddo dove si solidifica secondo la geometria dell’impronta dello stampo. Il questo caso il processo di trasformazione è un passaggio di stato fisico ed è reversibile».

I materiali termoplastici, la comune plastica che dà forma allo scafo e al gambetto di uno scarpone da sci o al sottopiede di montaggio di una scarpa da bici, sono diversi: poliammidi, poliolefine, TPU, PEBA i nomi più comuni. Ai granuli di materiale termoplastico di partenza possono essere aggiunte le fibre, per migliorarne alcune caratteristiche meccaniche. Xenia Materials, che ha utilizzato materiali termoplastici caricati carbonio per la realizzazione di alcune parti di elicotteri e che nel 2013, su richiesta di Atomic, ha dato vita al gambetto dello scarpone Redster, più leggero e sei volte più rigido di un gambetto in semplice materiale termoplastico.

I compositi termoindurenti che spesso si trovano in commercio con un classico aspetto gommoso, sono costosi e  non permettono una standardizzazione della produzione, che è ancora legata alla manualità. Con i compositi termoplastici messi a punto da Xenia, il processo produttivo è quello classico dell'iniezione largamente utilizzato nell'industria dei polimeri termoplastici, che garantisce standard uniformi e gli scarti di produzione contenuti e riutilizzabili.

Nello stabilimento di Mussolente vengono prodotti XECARB®, compositi termoplastici caricati fibra di carbonio, XEGLASS™, compositi termoplastici caricati fibre di vetro, XEBRID™, compositi termoplastici caricati fibre miste, XECARB® SL, compositi termoplastici super leggeri caricati fibra di carbonio, XELIGHT™, compositi termoplastici ultraleggeri e XECARB® HM, compositi termoplastici caricati fibra di carbonio ad alto modulo. Sono sigle che aiutano a catalogare decine di opzioni perché la forza di Xenia è nella personalizzazione. L’unico fattore costante sono le matrici polimeriche e le fibre, acquistate in Giappone. Poi si decide con il cliente in funzione delle sue esigenze la base termoplastica e la percentuale di caricamento e viene seguita tutta la fase di produzione dei primi campioni e di test nell’area interna.

«Dal 2013, da quello scarpone, si è aperto un mondo e lo sport è diventato il nostro core business, ma c’è ancora tanto da inventare perché le applicazioni nel campo calzaturiero sono inimmaginabili» dice Fabio Azzolin, presidente di Xenia Materials. Se oggi le principali applicazioni sono gambetti di scarponi da sci, sottopiedi di montaggio di scarpe da ciclismo, alpinismo, trekking, reggisella, porta borracce da bici, blocchi cambio per le due ruote, si guarda con interesse al business dei sottopiedi delle scarpe da running e da trail running. Anche per questo è nato Xenia Footwear Materials Lab, il laboratorio per offrire un servizio chiavi in mano alle aziende che producono calzature outdoor, dalla scelta dei materiali al co-design dei prodotti, fino al testing, alla prototipazione, ingegnerizzazione della produzione e simulazione del comportamento delle scarpe in determinate circostanze. I materiali termoindurenti sono irreversibili, non possono più tornare allo stato di partenza per essere ristampati e sono difficilmente smaltibili a fine vita, mentre in Xenia stanno studiando soluzioni con basi termoplastiche riciclate e fibre a partire da materie prime seconde e la sfida ecologica passa anche dall’utilizzo di basi termoplastiche con origine in grande percentuale vegetale, come i PEBA realizzati a partire dall’olio di ricino. Ma il futuro potrebbe essere ancora più sorprendente nel segno della wearable technology. Il carbonio, anche in combinazione con altri additivi, ha conducibilità elettrica e termica e i nuovi materiali intelligenti potrebbero registrare diversi fattori e adattarsi alle condizioni e all’utilizzatore, per sfruttare al meglio lo stesso prodotto, per esempio lo scarpone, in funzione del tipo di neve, pendio, temperatura, sciatore. È un percorso che qui, a Mussolente, è già iniziato e chissà dove potrà portare.
Sono diversi i marchi che hanno già scelto Xenia Materials come ingredient per i loro migliori prodotti, tra gli altri, Vittoria, Salomon, Atomic, Alpina, Crispi, Dalbello, Nordica, Tecnica, Salewa, Roxa.