Materiali e soluzioni innovative per il settore della ...

1 Progetto realizzato con il contributo di Materiali e soluzioni innovative per il settore della meccanica Una delle principali problematiche nel settore della In questo modo aumentano la resistenza all'usura, meccanica sicuramente rappresentata dall'usura a cui alla corrosione e anche l'effetto autolubrificante (coefficiente sono sottoposti molti ingranaggi, meccanismi o elementi d'attrito pari a rispetto allo dell'ossidazione in movimento. Tra le soluzioni pi recenti sul mercato si dura tradizionale). L'impiego di ioni d'argento permette di evidenziano i rivestimenti ceramici, depositati tramite processi aggiungere buone propriet di conducibilit termica ed termici a spruzzo. elettrica, capacit di assorbire e riemettere calore con onde ultra-infrarosse e propriet antibatteriche.

2 I settori di impiego Uno dei processi di deposizione pi innovativi vanno dalla componentistica per macchine industriali e per la tecnica HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), che spara ad l'elettronica, all'automotive, agli scambiatori termici, ai filtri altissima velocit delle particelle ceramiche facendole passare per condizionatori d'aria e a elementi di elettrodomestici. attraverso una fiamma ad alta temperatura. Per aumentare la resistenza all'usura di una A seconda delle tipologia di particelle sparate, superficie importante diminuire l'attrito tra le parti. A tale le caratteristiche del deposito superficiale cambiano, scopo disponibile un nuovo rivestimento superficiale che privilegiando la resistenza all'usura e all'abrasione, alla all'interno di una soluzione acquosa deposita delle microsfere corrosione e all'ossidazione (anche ad alta temperatura) di lubrificante.

3 La superficie rimane asciutta al tatto finch , oppure il basso coefficiente d'attrito. in situazioni di sfregamento, le microsfere si rompono e le microgocce d'olio che fuoriescono permettono di ridurre Lo strato superficiale che si forma comunque l'attrito e, di conseguenza, aumentare la vita del prodotto. sempre molto denso, duro e ben adeso al substrato, con porosit minima pari all'1%. Questo rivestimento viene applicato tramite immersione, spruzzo o spalmatura, e l'essicazione avviene a Se il substrato in alluminio, oltre ai noti processi temperatura ambiente. di anodizzazione e di anodizzazione dura (caratterizzata da uno spessore e da una resistenza all'usura maggiori), sono Per la riduzione d'attrito si pu ricorrere anche al disponibili oggi due anodizzazioni dure speciali: la prima rivestimento nanocomposito' combinato, che unisce una consente di mantenere le dimensioni originale del pezzo, finitura isotropica, in grado di eliminare meccanicamente dato che lo spessore di ossido di alluminio penetra per il i picchi di rugosit superficiale, con un deposito di spessore 90% all'interno della superficie (rispetto al 50% del processo nanometrico di bisolfuro di tungsteno, che copre la superficie tradizionale), e in pi offre colorazioni finora non raggiungibili.

4 Riempiendo gli avvallamenti che derivano dalla rugosit . la seconda in grado di sigillare le microporosit dello strato residua. Questo trattamento presenta un'ottima resistenza d'ossido superficiale, che si forma a seguito del processo al graffio, alla delaminazione e un buon effetto lubrificante elettrolitico, con degli ioni d'argento. (coefficiente ). Viene impiegato su ingranaggi, cuscinetti, pistoni, alberi a camme, camicie di cilindri per l'industria automotive, eolica e meccanica in generale. Rivestimento ceramico per alluminio Rivestimento in PEEK. PST Galileo - Novembre 2013. Progetto realizzato con il contributo di Tra i rivestimenti polimerici low-friction', segnaliamo Un altro esempio rappresentato da una nuova il trattamento superficiale a base PEEK, un polimero ad alte lega semileggera a base Zinco che, pur essendo un metallo.

5 Prestazioni che, depositato con spessori tra 75 e 1000 micron, iniettabile direttamente negli stampi utilizzati comunemente permette a substrati metallici o ceramici di raggiungere per le materie plastiche, senza nessun particolare processo di coefficienti d'attrito di e una resistenza all'abrasione preparazione (pre-processing) e senza l'utilizzo di particolari di gran lunga superiore (del 50% fino al 200%) rispetto a quella strumentazioni, come quella necessaria per l'utilizzo di garantita dai rivestimenti fluorurati. gas inerte. Si tratta di un materiale che non sfrutta le note tecniche di colata, del MIM (Metal Injection Molding) o Grazie alla sua composizione chimica, la superficie del Thixomolding, e si differenzia completamente da un trattata resistente a sostanze aggressive come sali, acqua e polimero caricato.

6 Grazie allo stampaggio ad iniezione, questo vapore, prodotti alcalini, acidi, o idrocarburi aromatici. Questo materiale permette di ottenere componenti a porosit ridotta, trattamento trova impiego in diversi settori tra cui quello con una buona finitura superficiale e basse tolleranze, e di meccanico (rulli, boccole o guarnizioni), chimico, farmaceutico ridurre i consumi energetici (non sono previsti forni fusori) e le e alimentare, in quanto idoneo al contatto alimentare. lavorazioni secondarie (near net shape). Il materiale di base con cui viene realizzato il La leggerezza, in stretta simbiosi con la strutturalit , . rivestimento sopra descritto un polimero termoplastico un'altra tematica d'interesse per il settore della meccanica. Tra che, stampato con processo di iniezione, garantisce ottime le soluzioni pi innovative presenti sul mercato si evidenziano prestazioni meccaniche, termiche, chimiche e tribologiche, dei pannelli sandwich in acciaio inox, caratterizzati da un tali da poter sostituire in alcuni casi il tradizionale metallo cuore costituito da milioni di fibre microscopiche di acciaio nella realizzazione, per esempio, di valvole per compressori inox, orientate perpendicolarmente.

7 O ingranaggi di alberi motore. Si tratta di un materiale molto versatile che, grazie alle sue propriet isolanti, la Ne risulta un prodotto strutturale con propriet del biocompatibilit e l'idoneit al contatto alimentare, trova tutto simili all'acciaio inox puro ma pi leggero ( kg/m . impiego in diversi settori, tra cui il biomedicale, come matrice rispetto a 8kg/m ) e pi facile da lavorare. Grazie a spessori termoplastica in prodotti compositi (viti per impianti). totali sottili (da fino a 2 mm al massimo), a parit di resistenza a flessione questi pannelli offrono pesi inferiori (da Di grande interesse e attualit per il settore della 1,5 a 4,2 kg/mq). Resistono al fuoco, alla corrosione, al graffio, meccanica la sostituzione del metallo con altri Materiali , pi all'umidit e al calore, sono atossici e riciclabili.

8 Leggeri, pi semplici da processare, in alcuni casi anche pi . economici, in grado di garantire le medesime prestazioni. L'imbutitura e la curvatura possono essere applicate direttamente al materiale composito. La superficie pu essere Ne sono un esempio i polimeri conduttivi trattata per conferire l'aspetto estetico desiderato. I colori (termicamente e/o elettricamente) che per alcune applicazioni utilizzati per i trattamenti estetici diventano parte integrante come i sistemi dissipativi per luci a LED rappresentano una del materiale e consentono pertanto di processare il materiale soluzione ottimale, pur avendo conducibilit molto inferiori a gi colorato. Questi Materiali vengono utilizzati nel settore quelle dei metalli. Questi Materiali garantiscono la dissipazione aeronautico (linee di raffreddamento, trolley per il ristoro termica necessaria, permettendo la realizzazione di forme pi in cabina passeggeri, pattumiere, lavelli), dell'automotive complesse e assicurando una forte riduzione dei pesi.

9 (volante e particolari degli interni), dell'architettura (rivestimenti di facciate planari), biomedicale e alimentare. Polimeri conduttivi Sandwich in acciaio PST Galileo - Novembre 2013. Progetto realizzato con il contributo di Per quanto riguarda il tema della leggerezza, anche Uno dei trattamenti pi noti l' effetto loto , un l'area delle nanotecnologie offre interessanti soluzioni , rivestimento idrorepellente cos chiamato perch si pu . soprattutto per quel che concerne l'impiego di nanotubi di osservare in natura sulle foglie loto, dove le gocce di pioggia carbonio. Il composito metallico a base alluminio e carica di scorrono velocemente senza bagnare la superficie. Questo nanotubi di carbonio presenta caratteristiche simili all'acciaio particolare fenomeno dovuto alla struttura della sua (stessa resistenza a trazione, 700 MPa) ma risulta tre volte superficie che, se osservata al microscopio, risulta micro- pi leggero.

10 La presenza di nanotubi in carbonio stabilizza replicata e nanostrutturata. termicamente il composito fino a temperature prossime ai 240 C. Le nanotecnologie hanno permesso di replicare E' disponile attualmente sotto forma di semilavorato, questo effetto sulla superficie di molti Materiali non naturali, ovvero barre, tubi e tondi. Grazie alla sua resistenza meccanica come tessuti, metalli, vetri o plastiche, impedendo a sporco, e alla sua leggerezza, questo materiale trova impiego polveri e smog di penetrare all'interno della superficie. soprattutto nel settore dei trasporti, ove la riduzione del peso importante al fine di ottenere una diminuzione dei consumi Le prime applicazioni di questi rivestimenti hanno energetici, dell'impatto ambientale e dei costi.