AMICO - Additive Manufacturing e automazione processo per materiali Ibridi e Compositi
Obiettivo
Il progetto AMICO intende promuovere, in diversi settori applicativi, nuovi concetti di produzione caratterizzati da tecnologie additive che garantiscano la possibilità di realizzare, a costi contenuti, prodotti realizzabili utilizzando anche materiali complessi e ad alto valore aggiunto, come i materiali compositi.
In particolare nel settore aeronautico sono in fase di sviluppo tecnologie ibride per la realizzazione di componenti caratterizzati da geometrie complesse, con la possibilità di sfruttare due o più tecnologie, ad esempio combinando lavorazioni tradizionali con lavorazioni non tradizionali in un sistema integrato atto a garantire il miglioramento dei tempi di produzione.
Per quanto riguarda il settore missilistico si intende ampliare il campo applicativo delle tecnologie additive creando strutture multimateriale (metallo/ceramico), così come nel settore automotive l'impiego di tecnologie additive saranno utilizzate per produzione di componenti in materiale composito in alti volumi.
Per il settore farmaceutico l'uso di tecnologie additive, basate su processi elettrofluidodinamici, è stato proposto come soluzione innovativa ed alternativa per ottimizzare le proprietà e lo sviluppo di un principio attivo farmaceutico e le relative modalità di rilascio.
Attività nel progetto CIRA
Il contributo del CIRA è focalizzato al settore aeronautico e al supporto delle esigenze dei partner industriali Aerosoft e Leonardo. Tale contributo trova spazio in tre principali filoni di ricerca:
Processi produttivi innovativi per compositi termoplastici basato su tecniche additive in grado di produrre forme near net shape e senza l'ausilio di costosi stampi.
Il CIRA, con il supporto dei diversi partner coinvolti, ha messo a punto un processo automatizzabile che si basa su un approccio “Additive" ed integra in maniera combinata aspetti chiave di diverse tecnologie tradizionali delle lavorazioni dei compositi (Figura 1). Il processo è stato validato sulla scala di laboratorio con la realizzazione di un elemento rappresentativo del dimostratore individuato dai partner industriali (boccola distanziale per isolamento termico). Attualmente il partner industriale Aerosoft sta studiando lo scale-up del processo messo a punto sulla sua linea di produzione industriale.
Processi di funzionalizzazione per sistemi multicomponente. In cooperazione con il CNR è stato messo a punto un processo, integrabile in processi additivi, per lo sviluppo di sottili film preimpregnati termoindurenti caratterizzati da un elevatissimo contenuto di grafene. Tali film sono in grado di conferire alla struttura finale su cui sono integrati proprietà funzionali specifiche come ad esempio la conducibilità elettrica e/o barriera all'umidità.
I film realizzati sono stati integrati su pannelli sandwich rappresentativi di un panello gondola carrello del velivolo regionale ATR al fine di mitigare l'assorbimento di umidità durante l'esercizio e conferire alla superfice caratteristiche conduttive normalmente realizzate con coating particolari. I test condotti nel laboratorio di Qualifica Spaziale del CIRA (Figura 2) hanno dimostrato come i film sviluppati rallentino l'assorbimento di umidità nel composito e garantiscono alla superfice le caratteristiche di conduttività richieste.
Messa a punto di tecniche diagnostiche di processo/prodotto per il monitoraggio on-time del processo con tecniche non distruttive: l'obiettivo è stato identificare delle metodologie sperimentali e/o software per l'acquisizione di dati provenienti da tecniche non distruttive elaborabili in maniera automatica che consentano l'identificazione di un potenziale difetto nel processo in ottica controllo qualità (riduzione sia di pezzi di scarto che di tempi necessari per la verifica della conformità dei pezzi).
In questo contesto il CIRA ha sviluppato una metodologia capace di ricostruire l'immagine 3D di un componente metallico prodotto per stampa EBM elaborando le immagini acquisite layer by layer dalla videocamera montata a bordo macchina. La metodologia, che coinvolge anche l'impiego di reti neurali, è stata testata con la realizzazione di elementi cubici contenenti difetti campione. Le immagini 3D ricostruite sono state confrontate con immagini tomografiche dimostrando risultati eccellenti (Figura 3).
Programma
Il progetto AMICO (code ARS01_00758) è stato sviluppato nell'ambito del PON Ricerca e innovazione 2014-2020 finanziato dal MIUR.
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data inizio:
martedì 23 ottobre 2018
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durata:
42.0000000000000
martedì 8 marzo 2022
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martedì 8 marzo 2022
AMICO
Structures and Materials
Il progetto AMICO intende promuovere, in diversi settori applicativi, nuovi concetti di produzione caratterizzati da tecnologie additive che garantiscano la possibilità di realizzare, a costi contenuti, prodotti tramite l'utilizzo anche di materiali complessi e ad alto valore aggiunto, come i materiali compositi.
Advanced Materials and Processes, Space Qualification Laboratory, Virtual Reality Lab
