Settore: Automotive e Aerospaziale

Nei mercati industriali come quelli dell’automotive e dell’aerospaziale, la crescita e i risultati sono legati alla qualità, la sicurezza e l’efficienza energetica dei prodotti finali. Lo sviluppo e la produzione di nuovi prodotti sono influenzati dal comportamento e dalle interazioni delle materie prime e degli intermedi. In Alfatest, proponiamo un insieme di tecnologie analitiche e produttive che permettono di controllare le caratteristiche dei materiali in tutte le fasi di utilizzo, dall’R&D alla produzione industriale, per numerosi prodotti finali di queste industrie all’avanguardia molto competitive.

Sistemi di iniezione

Gli iniettori sono utilizzati nell’industria aerospaziale e automobilistica per controllare il volume di carburante iniettato nella camera di combustione di un motore. La quantità di carburante è controllata dal tempo di apertura della valvola. Questo è in genere compreso tra 0,2 e 10 ms, il che può rendere complessa la misura delle dimensioni delle goccioline dello spray. I granulometri a diffrazione laser più evoluti hanno tempi di acquisizione brevissimi (10kHz) che consentono di caratterizzare perfettamente gli spray prodotti dagli iniettori. Le prestazioni di un iniettore sono influenzate dalla dimensione delle goccioline prodotte. La dimensione ideale è un equilibrio tra gocce più piccole che aumentano il tasso di evaporazione, e goccioline più grandi che migliorano la penetrazione del combustibile nella testa del cilindro.

Componenti sinterizzate

La dimensione delle particelle, ma anche la densità, l’area superficiale e la morfologia, sono stati identificati come parametri critici di controllo per la produzione di componenti sinterizzati di qualità. La granulometria laser fornisce un metodo veloce e robusto per la determinazione della dimensione delle particelle su un’ampia varietà di metalli e polveri ceramiche utilizzati nel processo di sinterizzazione. Il monitoraggio della dimensione delle particelle consente di migliorare l’efficienza di sinterizzazione, ridurre gli sprechi di materiale e fornire componenti finali affidabili. La qualità di quest’ultimi può essere controllata nei minimi dettagli grazie alla microscopia elettronica a scansione (SEM) da banco.

Se vuoi saperne di più leggi l’approfondimento: Particle analysis with the Phenom ParticleX AM Desktop SEM

Nel caso di materiali porosi o nel caso in cui si debbano investigare le interazioni chimiche e fisiche tra una superficie solida e un gas, i sistemi della Micromeritics rappresentano un aiuto fondamentale per la progettazione e il controllo di componenti e materiali avanzati. Ad esempio, attraverso la picnometria a gas è possibile ottenere in modo veloce, affidabile e non distruttivo il volume e la densità reale (o skeletal) di un campione; la porosità e l’area superficiale specifica, possono invece essere quantificate attraverso tecniche di fisisorbimento di gas o intrusione di liquidi.

Materiali polimerici e compositi

Proprietà meccaniche avanzate e leggerezza sono due parametri fondamentali per la realizzazione di componenti strutturali nei settori automotive e aerospaziale. Attraverso l’uso combinato di materiali polimerici e additivi (fillers) e attraverso un attento controllo della distribuzione e dispersione delle cariche all’interno della matrice polimerica, è possibile realizzare materiali compositi con proprietà ottiche, meccaniche, termiche molto superiori rispetto a quelle dei singoli componenti.

Transizione vetrosa, temperatura di fusione e cristallizzazione, coefficiente di espansione termica, temperatura di reticolazione, entalpia di reticolazione, modulo elastico, contenuto in ceneri (solo per citarne alcuni) sono parametri di primaria importanza nella progettazione e nell’utilizzo di compositi polimerici a base di fibra di vetro, fibra di carbonio, nanotubi di carbonio, carbon black, grafite, cellulosa nano-cristallina. Gli strumenti della serie NEXTA di Hitachi High-Tech (DSC, STA, DMA) permettono di esaminare con accuratezza le proprietà termiche e fisiche di materiali compositi, grazie alla loro elevata sensibilità e all’estrema robustezza.

Se vuoi saperne di più leggi gli approfondimenti:

Thermal analysis of carbon fiber reinforced epoxy prepreg 

Preparation of master curves by dynamic viscoelastic measurements

Al fine di ottimizzare i processi di produzione su larga scala, è indispensabile disporre di sistemi pilota o da laboratorio per il processamento (compounding) di materiali compositi. Le soluzioni Alfatest in questo settore sono numerose e di assoluta affidabilità: gli estrusori bivite co-rotanti da laboratorio della Thermo Fisher Scientific rappresentano infatti il sistema ideale per studi di ricerca e sviluppo su piccola scala (fino a 50 kg/h). Disponibili in vari modelli da banco o da pavimento (con vite da 11, 16 e 24 mm), sono appositamente sviluppati per offrire prestazioni elevate ed estrema facilità di utilizzo. Grazie alla varietà di accessori e configurazioni possibili, permettono di soddisfare le esigenze più stringenti nel campo del compunding di compositi polimerici.

Nell’ambito della caratterizzazione fisica e meccanica dei materiali, anche la preparazione dei provini può rivestire grande importanza. I risultati di test meccanici, termici e reologici possono infatti essere influenzati in modo sensibile dalla qualità del provino sottoposto ad analisi. Grazie alla collaborazione con l’azienda Fontijne Presses, Alfatest è in grado di proporre una gamma completa di soluzioni per la preparazione di polimeri e compositi mediante stampaggio a compressione. Partendo dai modelli manuali più compatti, fino ad arrivare a sistemi completamente automatizzati e personalizzabili (stampaggio in vuoto, multiple daylight, sistema di raffreddamento a cassetta, ecc.), le presse idrauliche Fontijne garantiscono prestazioni sempre affidabili e ripetibili su un’ ampia gamma di materiali. Nel campo dello stampaggio ad iniezione, la minipressa ad azione pneumatica MiniJet Pro della Thermo Fisher Scientific (compatibile con gli estrusori Process e i microcompounder MiniLab) rappresenta invece il sistema ideale per la preparazione su scala di laboratorio di provini conformi ISO-527, ASTM D638, ISO 179, ISO 180, ASTM 4508.

Se vuoi saperne di più leggi gli approfondimenti:

Testing the flow behavior of ceramic injection molding compounds

Characterization of PVC compounds with torque rheometers