RICERCA INDUSTRIALE

Trasporti, sviluppati materiali innovativi a ridotto impatto ambientale

Foto di Free-Photos da Pixabay
La Rete Innovativa Regionale del Veneto "Sinfonet", di cui fa parte Ecor International, ha progettato e realizzato delle ghise e leghe di alluminio che potranno portare a componenti per i trasporti con uno spessore ridotto anche del 30% e dunque più leggeri. I risultati sono emersi nell'ambito del progetto “GAP”, cofinanziato dalla Regione Veneto.

Sviluppati materiali innovativi ad elevate prestazioni che potranno portare alla realizzazione di componenti più leggeri per i trasporti con ricadute positive sui consumi e dunque sull’ambiente.

È il risultato al quale è giunto un team multidisciplinare di aziende e istituzioni, tra cui Ecor International e l’Università di Padova, nell’ambito del progetto “GAP, Ghise e leghe di Alluminio ad elevate Prestazioni per componenti innovativi”, cofinanziato dal Bando per il sostegno a progetti di Ricerca e Sviluppo sviluppati dai Distretti Industriali e dalle Reti Innovative Regionali del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale 2014-2020 della Regione Veneto (POR-FESR).

Vi hanno partecipato alcuni dei partner di Sinfonet (Smart & Innovative Foundry Network), Rete Innovativa Regionale del Veneto, che si colloca nell’ambito di specializzazione dello Smart Manufacturing.

progetto GAP materiali innovativi
Un momento del meeting di avvio del progetto GAP, nel 2018, nella sede di Ecor International.

I risultati

I partecipanti al progetto, che ha richiesto tre anni di lavoro, hanno sviluppato alcuni materiali innovativi, ovvero ghise e leghe di alluminio con proprietà migliorate dal punto di vista meccanico, della resistenza a corrosione e all’usura.

I ricercatori, ad esempio, hanno dimostrato che è possibile produrre dei componenti pressocolati, in lega di alluminio di composizione ottimizzata, con uno spessore ridotto anche del 30% utilizzando, quindi, una minore quantità di materiale. È stato confermato, infatti, che il nuovo materiale presenta una migliore resistenza meccanica e performance di processo migliorate.

In altre parole, i componenti realizzati con ghise e leghe di alluminio innovative saranno più leggeri  con benefici significativi dal punto di vista ambientale, perché ciò determina una maggiore efficienza e minori costi, oltre a consumi ridotti, grazie ad un impiego più razionale dell’energia. Le applicazioni possono essere svariate, con particolari benefici per i settori automotive, navale, ferroviario.

Il progetto GAP aiuterà a realizzare componenti più leggeri per i trasporti (Foto di Thomas B. da Pixabay).

Le fasi del progetto

In una prima fase i partecipanti hanno svolto uno studio metallurgico propedeutico allo sviluppo delle leghe che ha avuto l’obiettivo di definire sulla carta le possibili composizioni dei materiali.

Successivamente, sono stati realizzati dei prototipi di varia tipologia in ghisa innovativa e leghe di alluminio che sono stati poi sottoposti anche a trattamenti termici finalizzati a migliorarne le prestazioni.

Quindi, i ricercatori hanno lavorato alla caratterizzazione dei materiali ovvero ne hanno studiato le proprietà svolgendo, ad esempio, caratterizzazione metallurgica e test in laboratorio a livello meccanico, resistenza a corrosione e saldabilità. I risultati hanno permesso di valutare se i materiali corrispondono ad una serie di parametri stabiliti in precedenza e, in caso contrario, di individuare le azioni correttive volte a migliorarne le performance.

In questa fase i partner stanno ultimando le attività di caratterizzazione avanzata e i risultati verranno utilizzati per tracciare delle linee guida impiegabili su scala industriale per la progettazione di componenti ad elevate prestazioni destinati ai vari settori applicativi.

Un addetto di Ecor International esegue delle prove di saldatura laser automatica per il progetto "GAP" volto a realizzare componenti più leggeri per i trasporti.
Un addetto di Ecor International esegue delle prove di saldatura laser automatica per il progetto “GAP”.

L’applicazione nei processi industriali

Un importante contributo per il successo del progetto è stato lo studio della saldabilità dei materiali perché ha permesso di individuare le tecnologie di giunzione più idonee e di ottimizzare i processi. In questo caso l’obiettivo era valutare l’integrabilità negli attuali sistemi industriali.

Questa attività è stata svolta da Ecor International, che oltre nella attività di saldatura, opera anche nella ricerca industriale nell’ambito di materiali e della funzionalizzazione delle superfici. L’azienda, in particolare, ha svolto uno studio di fattibilità tramite test di saldatura, indagini metallografiche e relativi metodi di controllo. Si tratta di uno tra i diversi progetti di ricerca industriale di cui si sta occupando l’azienda.

Il logo della rete SInfonet di cui fa parte Ecor International.
Il logo della rete Sinfonet di cui fa parte Ecor International.

I commenti

«Siamo molto soddisfatti dei risultati raggiunti –confida il prof. Franco Bonollo, professore ordinario presso il Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali dell’Università degli Studi di Padova e coordinatore del progetto-. Ora potremo mettere a disposizione di progettisti, aziende trasformatrici e di utilizzatori finale una serie di materiali innovativi, corredati da un database completo in grado di illustrarne chiaramente potenzialità, limiti, vantaggi, utilizzabilità in diversi processi e ambienti. Grazie allo spirito collaborativo dei vari responsabili e alle crescenti fiducia e stima che si sono innescate lavorando in team, è stato possibile innescare un meccanismo virtuoso di cooperazione tra tutti i partecipanti, condividendo esperienze, attrezzature, metodologie di lavoro».

«Alcuni dei giunti realizzati con questi materiali innovativi avevano alcune sfide da vincere, legate ad esempio, alle differenze di proprietà in giunzione come nella saldatura ibrida ghisa/acciaio o allo spessore elevato dei giunti sottoposti alla saldatura laser -spiega Domenico Stocchi, Responsabile della Ricerca per Ecor International e Financing & Business Development Manager-. Eppure, abbiamo raggiunto risultati promettenti definendo i parametri di saldatura per gli accoppiamenti richiesti con l’impiego dei materiali innovativi sviluppati ed oggetto di ricerca».

I partecipanti al progetto

Le aziende e istituzioni che hanno partecipato al progetto per realizzare componenti più leggeri per i trasporti, che avvicina sempre più alla realizzazione di componenti più leggeri per i trasporti sono, oltre ad Ecor International: Fonderia Corrà, Rds Moulding Technology, Enginsoft, Zanardi Fonderie, Italker, Unilab Laboratori Industriali, Fusina Rolling, Lino Manfrotto e il Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali dell’Università degli Studi di Padova.

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