I progetti di trasferimento tecnologico: Delta-Preg

Inauguriamo questa settimana una nuova rubrica, nella quale intervisteremo i protagonisti dei progetti di trasferimento tecnologico attivati nell'ambito delle attività del Polo Automotive (una presentazione generale la trovate QUI).

Come molti di voi sapranno, il Polo Automotive coinvolge le proprie aziende partner sia in progetti di ricerca (QUI trovate un po' di post sul tema) che nei progetti di trasferimento tecnologico, che a differenza dei primi hanno breve durata, con risultati di solito immediati, perché riguardano il 'trasferimento' di tecnologie e metodologie per innovare processi o prodotti superando criticità o soddisfacendo specifici fabbisogni dell'azienda coinvolta.

Sono numerose le aziende coinvolte nei progetti di trasferimento tecnologico, e di settimana in settimana ve li racconterò tutti.

Iniziamo dal progetto che ha visto coinvolta la Delta-Preg, azienda del gruppo Delta-Tech con sede nel Teramano. Abbiamo intervistato Franco Innocente, technical consultant che ha seguito da vicino questo progetto, relativo allo Scouting su compositi termoplastici.

Un esempio di componenti automotive termoplastici (QUI la fonte)

1. Breve presentazione azienda/ruolo aziendale

Delta-preg è una realtà industriale che incentra il suo business nella produzione e vendita di preimpregnati utilizzando le resine fornite dalla società controllante Delta-Tech la quale fornisce prodotti e servizi all’industria dei materiali compositi avanzati.

La ricerca e lo sviluppo rappresentano il maggiore valore strategico all’interno di Delta-Tech, poiché i formulati resinosi principalmente determinano l’efficacia dei materiali, sia nella fase di stampaggio che nella funzionalità dei manufatti finali.

Lo sviluppo e messa a punto dei formulati resinosi sono processi continui e necessari al fine di mantenere il vantaggio tecnico sui prodotti concorrenti e di adattare i materiali ai processi produttivi e alle applicazioni finali come di volta in volta richiesto dal mercato.

Lo stabilimento di Delta-Preg esegue l’impregnazione di fibre di carbonio oppure di vetro, fibre aramidiche ed altre fibre sintetiche ad altre prestazioni, sia tal quali che sotto forma di tessuto, utilizzando le resine formulate prodotte presso Delta-Tech.

La produzione avviene per mezzo di impianti continui e le fibre o i tessuti impregnati prodotti vengono avvolti in rotoli e stoccati in cella frigorifera. Presso i clienti, questi materiali saranno quindi trasformati nei manufatti finali per stratificazione e compattazione dentro opportuni stampi, seguita da indurimento per effetto della temperatura (per questo definiti materiali termoindurenti).

2. Da quanto tempo siete partner del Polo Innovazione Automotive? Perché avete deciso di aderire?

Siamo parte del Polo Innovazione Automotive da giugno 2012.

Scopo principale della nostra adesione è l’interazione con le aziende della regione Abruzzo, operanti nel settore dei trasporti in genere. In un’ottica di tipo sistemica, detta interazione può condurre alla richiesta di sviluppo di nuovi materiali vantaggiosi nel rapporto prestazioni meccaniche/peso, con ricadute di maggiore efficienza ed economia dei mezzi di trasporto.  In tale contesto, i materiali compositi avanzati a matrice polimerica rivestono un ruolo di primaria importanza.

3.    Nell’esperienza fin qui vissuta all’interno del Polo Innovazione Automotive, avete soddisfatto le vostre aspettative?

Siamo parte del Polo da appena due anni che, per questo tipo di organizzazione a rete interattiva, rappresenta la fase “precoce” del processo. I tempi di “gestazione” sono generalmente lunghi, ma confidiamo che le potenzialità in gioco siano molto significative.

4.    Oltre a partecipare a progetti di ricerca a livello europeo, nazionale e regionale, il Polo Automotive e le sue aziende partner attivano progetti di trasferimento tecnologico. Può spiegarci – in breve – di cosa si tratta?

I progetti di trasferimento tecnologico sono progetti di breve durata, con risultati concreti e di solito immediati, che coinvolgono l’azienda che chiede di mettere a sua disposizione nuove tecnologie e metodologie per innovare processi o prodotti superando criticità o soddisfacendo specifici fabbisogni.

Sono progetti che trasferiscono all’azienda interessata tecnologie già in uso in un altro ambito o settore di attività per applicarle ai suoi specifici processi. Proprio questo garantisce risultati in tempi relativamente brevi.

Il progetto di trasferimento tecnologico che ci ha coinvolti riguarda lo Scouting su compositi termoplastici, sviluppato per favorire l’acquisizione di competenze per la realizzazione di componenti automotive mediante materiali compositi a base di matrici termoplastiche.  

6.    Da quale criticità/fabbisogno siete partiti e quale obiettivo vi siete prefissati?

Per ciò che riguarda la tematica dell’alleggerimento e dei nuovi materiali, Delta-Preg - la cui attuale attività è rivolta alla produzione di termoindurenti – non aveva competenze mirate sui materiali termoplastici, e ha espresso la volontà di acquisirle

Delta-Preg, infatti, vantava esperienze nello sviluppo e nella produzione di pre-impregnati a matrice indurente, ma non aveva conoscenza sui materiali termoplastici.

L’opportunità offertaci dalla Regione Abruzzo ha permesso di acquisire le conoscenze in termini di materiali e processi associati, nell’ottica eventuale di una diversificazione/implementazione dei processi di produzione di materiali compositi, a medio/lungo termine. 

7.    Come si è svolto il processo di trasferimento tecnologico (fasi di attivazione, consulenza richiesta, esecuzione)?

Siamo partiti da uno studio molto approfondito sulla tipologia dei materiali da impiegare nella produzione dei compositi di partenza (fibra e matrice).

Alla fase di ricerca dei materiali più adatti, è stata affiancata una attività sperimentale, mediante la quale studiarne le proprietà meccaniche e funzionali.

Un altro aspetto critico ha riguardato la tecnologia mediante la quale si desidera realizzare dei componenti in relazione alla complessità geometrica degli stessi. Questo ha determinato anche la scelta della tecnologia migliore tra quelle disponibili.

A tale scopo, è stata effettuata una sorta di consulenza sui materiali da scegliere (intesa anche come progettazione di stratifiche e laminati, da sottoporre a test di verifica dei requisiti), sugli aspetti relativi alle tecnologie produttive del componente da realizzare, oltre che la realizzazione di un’attività sperimentale di verifica di tutte le soluzioni approvate.

In particolare, l’attività in questione è stata strutturata su tre fasi di studio:

1. definizione dei requisiti e materiali di partenza
2. caratterizzazione preliminare delle matrici
3. caratterizzazione preliminare dell’interfaccia fibra/matrice.

Rispetto alla prima fase, per requisiti di partenza si intendono maggiormente le tecnologie di produzione del componente in questione, la quale è anche strettamente legata alla configurazione dei materiali compositi da processare per la produzione del componente stesso. Il risultato di questo studio ha portato alla definizione delle tecnologie produttive, sia per il materiale semifinito (prepreg o altro), che per il prodotto finale.

La seconda fase è stata necessaria per comprendere le proprietà delle matrici selezionate e per fare una selezione di tutte le possibili candidate. Il risultato di questo studio è stato dunque la definizione di una finestra di lavoro per la produzione dei semifiniti (preimpregnato, ecc.) e delle proprietà dei materiali studiati.

La terza fase ha comportato la sola caratterizzazione dell’interfaccia tra le fibre, sia esse trattate che non, e le matrici selezionate. In base ai risultati sono stati scelti i migliori accoppiamenti, riducendo così il numero dei possibili materiali in gioco. 

 8.    In quale fase si trova il progetto di trasferimento tecnologico? 

Il progetto è stato concluso. Al termine delle tre fasi abbiamo effettuato una verifica dei risultati conseguiti per valutare l’opportunità di applicazione ed è stato avviato un successivo progetto di trasferimento tecnologico.

9.    Quali sono i risultati ottenuti?

Abbiamo potuto verificare che i compositi a matrice termoplastica possiedono numerosi vantaggi rispetto a quelli basati sulla controparte a matrice termoindurente.

I risultati ottenuti dai test svolti nell’ambito del progetto, oltre a fornirci una prima idea sulle buone proprietà del materiale selezionato, ha fornito anche una prima indicazione sull’efficacia dei parametri di processo utilizzati per la realizzazione dello stesso. Ciò sarà utile per le successive fasi di ottimizzazione del processo produttivo.

I risultati ottenuti attestano la fattibilità inerente la realizzazione di pannelli in materiale composito a matrice termoplastica, ma soprattutto le grandi potenzialità (anche dal punto di vista strutturale) che questi ultimi sembrano garantire, per cui è stata avviato un secondo progetto di trasferimento tecnologico che vede il proseguimento dell’attività svolta, con l’obiettivo di ottimizzare sia il processo di lavorazione del materiale sia le caratteristiche del materiale dal punto di vista prestazionale.

Il nuovo progetto di trasferimento tecnologico prevede lo sviluppo di differenti tipologie produzione di prepregs a matrice termoplastica e di test volti alla caratterizzazione meccanica e dinamico-meccanica dei materiali. Inoltre, verranno svolti anche test che misurano la performance di questi materiali sotto particolari condizioni ambientali.

SCHEDA TECNICA