La ricerca sui materiali permette al Gruppo Ecor di cogliere i movimenti tecnologici ed industriali del futuro.
Il Gruppo Ecor International ha fondato la sua strategia di crescita anche sulla ricerca industriale. Fin dalle sue origini ha considerato la ricerca e l’innovazione un asset strategico così importante da integrarlo nel sistema di produzione, prima, e da metterlo anche a disposizione dei clienti, poi, dando vita ad una realtà dedicata unicamente a questo settore: Il Sentiero International Campus.
Il Sentiero International Campus è il centro di ricerca industriale che unisce conoscenze ingegneristiche e competenze sui materiali, offrendo soluzioni innovative in termini di tecnologie avanzate, sostenibilità dei prodotti e riduzione dei costi dei processi produttivi.
Grazie alla ricerca e all’innovazione il Gruppo si è evoluto, partendo dall’acciaio e arrivando oggi fino ai materiali avanzati, senza mai rinunciare al primo elemento, ma anzi nobilitandolo.
Il Gruppo Ecor International è presente nei settori delle macchine del Food Packaging, Aerospazio e Difesa, Meccanica avanzata e Ricerca Industriale. Questa diversificazione delle competenze per lo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative intende portare al riconoscimento del Gruppo anche nel panorama dei materiali avanzati e delle tecnologie avanzate di produzione.
EXPERTISE DAL SETTORE DEL FOOD PACKAGING:
Il mondo delle macchine per impacchettamento e riempimento (filling machines) rappresenta un ambito in cui Ecor International e Il Sentiero International Campus sono attivi da molti anni e si distinguono per l’innovazione delle soluzioni apportate.
Questo settore è caratterizzato da esigenze di mantenimento di standard di pulibilità e di igiene dell’ambiente impiantistico molto elevato per evitare la contaminazione durante il food processing o packaging.
Le competenze sui sistemi processo/prodotto nell’ambito dell’Ingegneria delle Superfici, hanno consentito nel tempo di avviare studi e sviluppi per la funzionalizzazione delle superfici.
Gli obiettivi in questo settore sono, ad esempio: il miglioramento della pulibilità, la resistenza a corrosione ed usura, il conferimento di proprietà antibatteriche modificando i substrati dei componenti macchina.
È in questo contesto che si realizza la nobilitazione dell’acciaio citata all’inizio, che è possibile attraverso il conferimento di nuove proprietà di superficie.
TECNOLOGIE AVANZATE DI PRODUZIONE:
Il Gruppo Ecor International, per ottenere uno scaling up rapido delle soluzioni prototipali sviluppate in house, si è dotato nel tempo di impianti di taglia industriale dedicati anche alla ricerca e tutti rientranti nel mondo dell’Industria 4.0.
Oggi nelle sedi di Schio e di Modena sono state installate due macchine di additive manufacturing per polveri metalliche, due per materiali compositi ed una che può trattare materiali polimerici anche ibridi e da riciclo (legno, ceramica). Sono inoltre presenti un impianto per rivestimenti a film sottile (PVD, PE-CVD) multipurpose (dotato di tecniche di deposizione ad arco elettrico, magnetron sputtering, 2 unità magnetron a guida pulsata bipolare, 1 sorgente plasma beam) ed un impianto, unico in Europa, per il rivestimento interno tubo.
TECNOLOGIE DI RIVESTIMENTO DELLE SUPERFICI:
Grazie a questi impianti, i processi realizzati hanno permesso di progettare e di depositare rivestimenti che migliorano la pulibilità delle superfici, con un’alta efficienza antibatterica validata da test microbiologici.
Le tecnologie di rivestimento in house, infatti, consentono di depositare strati sottili dell’ordine di millesimi di millimetro che rispettano le proprietà rispondenti alle funzioni obiettivo del singolo progetto. Questo è possibile anche attraverso la nano-strutturazione dei materiali che si conferisce nella microstruttura piuttosto che con un drogaggio di (nano)elementi che supportano, ad esempio, le proprietà antibatteriche.
Questa tipologia di rivestimenti (coating) risponde anche all’esigenza di migliorare la sostenibilità dei processi, riducendo i consumi di acqua per i cicli di pulizia, la temperatura dell’acqua e influenzando positivamente gli impegni di energia per le fasi accessorie a quelle di produzione. In tale contesto, in un progetto di ricerca (“Sentiero”, finanziato dalla Regione Emilia Romagna) sono stati sviluppati rivestimenti in carbonio amorfo con basso coefficiente di attrito ed usura, poiché i componenti macchina consumano per attrito parte dell’energia richiesta per la movimentazione.
L’expertise sviluppata in quest’ambito si è poi rivolta al settore dei Dispositivi di Protezione Individuale (mascherine FFP2 e occhiali da protezione) anche grazie ad un altro progetto di ricerca (EcoDPI, finanziato dalla Regione Veneto). In questo caso sono stati ottimizzati rivestimenti depositati a bassa temperatura su substrati non metallici con funzioni antibatteriche e capaci di inattivare il virus Covid19.
LIGHTWEIGHTING DESIGN:
Tornando al settore delle macchine per il packaging, la tecnologia che si concretizza su questi impianti è oggi ad altissimi livelli.
La velocità di produzione elevata (parliamo di decine di migliaia di pezzi all’ora) sottopone a condizioni altamente stressanti i sistemi meccanici ed i materiali degli impianti. Nasce da queste condizioni e dalla massa degli impianti stessi l’esigenza di alleggerimento. Entra in gioco qui il lightweighting design (per l’appunto il design che ha come obiettivo la riduzione del peso) e si specializza nello sviluppo di forme e materiali che rendano il più leggero possibile i componenti e gli impianti, avvalendosi anche di tecnologie avanzate quali la stampa 3D.
MATERIALI COMPOSITI:
La collaborazione con un network della ricerca europeo e nazionale (Università, Centri di Ricerca, Start-up innovative e PMI con particolare propensione all’innovazione) ha consentito agli ingegneri de Il Sentiero International Campus di lavorare sullo sviluppo di materiali compositi caratterizzati da elevatissime proprietà meccaniche. Questo tipo di materiali, generalmente destinati a settori come l’automotive e l’aeronautica, oggi si candidano anche per progetti in settori nuovi.
I risultati del progetto di R&S MACOIMA, cofinanziato dalla Regione Veneto nell’ambito del programma POR-FESR 2020 insieme a due PMI e all’Università di Padova, hanno consentito di consolidare conoscenze e competenze sia sulla tecnologia additive manufacturing dei materiali rinforzati sia sulle loro proprietà funzionali sviluppando prototipi validati sui nostri banchi test. Sono state inoltre introdotte forme di “ibridizzazione” dei materiali in cui coesistono metallo e composito.
Il Gruppo Ecor collabora anche con il settore della Difesa per lo sviluppo di materiali avanzati per la protezione balistica. Tale collaborazione ha permesso di progettare nuovi materiali portando a soluzioni altamente performanti e a peso molto basso, in cui sono stati integrati know how sulle fibre di rinforzo, sui materiali compositi e ceramici, sul processo di stampa 3D. Il vantaggio competitivo dell’additive manufacturing ha consentito di poter progettare disponendo le fibre di rinforzo (carbonio, aramidiche) creando strutture in cui si sono combinate la resistenza meccanica e la capacità di assorbimento dell’impatto con strutture caratterizzate da proprietà variabili nello spessore.
Un’ulteriore sfida si è presentata con lo studio e lo sviluppo di materiali auxetici in un progetto (AMALIA) supportato da fondi dell’Agenzia per la Difesa Europea – EDA. I materiali auxetici, semplificando, hanno la proprietà di irrigidirsi quando sono sollecitati in una direzione ortogonale a quella di sollecitazione.
Anche in questo contesto, materiali e tecnologie additive manufacturing sono in forte sinergia in tutte le fasi di ricerca industriale.
NUOVI FILONI DI RICERCA:
Il contesto dei materiali avanzati, inteso come rivestimenti, ha aperto un filone di ricerca nell’ambito delle Fuel Cells e dei materiali per l’idrogeno. Le potenzialità di applicazione di alcuni prodotti sono molto interessanti e si stanno investigando nuove potenziali soluzioni per migliorare l’efficienza di questi sistemi. Parlando di compositi da stampa 3D, essi sono oggetto di studio per il design e la costruzione di microdroni dotati di intelligenza artificiale al fine di supportare le operazioni di intervento in aree soggette ad eventi naturali.
“C’è una stretta connessione tra la strategia di sviluppo dei materiali avanzati e delle tecnologie annesse che devono mantenere il passo ed il confronto con i movimenti tecnologici ed industriali del futuro. Ogni passaggio implica lo sviluppo di nuove conoscenze e competenze che si integrano con le esistenti” spiega Domenico Stocchi, Research and Innovation Director di Ecor International.
“Il pensiero out of the box ci consente di individuare nuove traiettorie di ricerca verso cui orientare innovazione tecnologica per i settori in cui operiamo. Quando intravediamo spazi per fare un passo in più, accettiamo la sfida per l’innovazione. É un panorama in cui i materiali avanzati, grazie alle competenze specializzate e alle tecnologie all’avanguardia di cui disponiamo, assumono forme e geometrie nuove”.
Articolo Ecor International: ricerca e innovazione del 27 febbraio su Il Sole 24 ore
@EcorIntern