Keywords: Materiali avanzati, compositi polimerici (CFRP), ceramici, compositi ceramici (CMC), nanocompositi, processi di manifattura Filament winding, Resin Infusion, Resin Transfer Moulding, Robotic Winding.
DESCRIZIONE GENERALE
Le esigenze di riduzione del time-to-market e dei costi di produzione, così come la richiesta di livelli di sicurezza sempre più elevati rende fondamentale la ricerca e lo sviluppo nel settore delle tecnologie e materiali avanzati. Il processo realizzativo di una struttura che soddisfi determinati requisiti è estremamente complesso, e costituito da diverse fasi che vanno dalla concezione alla progettazione preliminare, dalla scelta dei materiali alla loro caratterizzazione, dalla messa a punto del processo di manifattura fino alla fabbricazione e alla verifica. Il laboratorio TEMA (Tecnologie e Materiali Avanzati) si pone come obiettivo, attraverso l’ integrazione di differenti capacità (progettazione preliminare, selezione e caratterizzazione dei materiali, analisi di processo, prototipizzazione e testing), la risposta a tale esigenza nel settore aeronautico e spaziale.
TEMATICHE PRINCIPALI
• Progettazione preliminare di strutture aeronautiche e spaziali convenzionali ed innovative.
• Studio, realizzazione e caratterizzazione di materiali nanostrutturati (nanocompositi) a base polimerica per applicazioni innovative in campo aeronautico e spaziale
• Studio e caratterizzazione di materiali ceramici innovativi per strutture primarie termoresistenti (“Hot Structures”) in conformità con requisiti e specifiche.
• Studio, sviluppo ed implementazione di codici di simulazione ed ottimizzazione di processi realizzativi di strutture in materiali avanzati.
• Realizzazione di prototipi con tecniche di deposizione automatica di fibre (Filament Winding, Robotic Winding, Fiber Placement) di infiltrazione controllata di resina (Resin Tranfer Moulding) e deposizione manuale.
• Implementazione di procedure sperimentali e testing per la caratterizzazione distruttiva e non distruttiva di provini e componenti.
CAPACITÀ & COMPETENZE PRIMARIE
• Progettazione preliminare di strutture in composito
• Analisi di processo
• Caratterizzazione completa dei materiali
• Prototipazione (mediante processi produttivi di compositi: hand lay-up, Resin Transfer Moulding, Filament Winding, Robotic Winding)
• Testing secondo standard e normative riconosciute
STRUMENTI
SW Proprietari
• Arianna Code (codice proprietario dedicato all’ottimizzazione di processo di Filament winding).
• CURE Codice per la simulazione dell'evoluzione delle grandezze fisiche, chimiche e meccaniche, durante il processo di cura, delle strutture in composto realizzate mediante la tecnologia del Filament Winding.
• GRID OPT. Software per la ricerca della configurazione ottimale di una struttura cilindrica omogenea a griglia (isogrid e anisogrid) soggetta a compressione.
SW Commerciali
FEMAP, Matlab, Nastran, Esacomp.
SERVIZI EROGABILI
• Progettazione preliminare di strutture in composito
• Test meccanici e chimico-fisici su materiali e strutture
• Prototipazione rapida
• Test su strutture e/o provini complessi
ALCUNE APPLICAZIONI
• Verifica dell’applicabilità di materiali compositi a strutture aerospaziali correntemente realizzate in materiali metallici
• Valutazione della possibilità di estendere l’applicazione di processi produttivi ad alto grado di automazione a componenti attualmente realizzati per hand lay-up
• Riduzione della complessità realizzativa di pannelli aeronautici multifunzionali attraverso l’utilizzo di materiali innovativi
• Formulazione e caratterizzazione di nuove composizioni di materiali ceramici avanzati per applicazioni strutturali ad alte temperature
PROGETTI IN CORSO
• GRIDS: progetto finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana mirato alla dimostrazione tecnologica di un interstadio in materiale composito basato sul concetto strutturale anisogrid destinato alla futura evoluzione del lanciatore europeo VEGA
• PIROS: progetto multidisciplinare in cooperazione con Ansaldo mirato alla dimostrazione tecnologica di un pannello in composito multifunzionale ottimizzato nella resistenza alla fiamma, distinato al trasporto ferroviario e ad applicazioni aeronautiche.
• JTI – Green Regional Aircraft: progetto europeo al quale il laboratorio TEMA partecipa con la dimostrazione tecnologica di materiali nanostrutturati per la realizzazione di pannelli multifunzionali ad applicazione aeronautica.
CUSTOMER & PARTNERS
Alenia Aeronautica, Agusta-Westland, Aermacchi, Agenzia Spaziale Europea, Agenzia Spaziale Italiana
Contatto
Stefania Cantonii
Tel. +39 0823 623528 Fax: +39 0823 623515
email: s.cantoni@cira.it
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