La padronanza della formulazione dei materiali compositi rappresenta una sfida tecnica importante in R&S, nel controllo qualità e nell’expertise materiali.
La deformulazione dei compositi mira a identificare e caratterizzare i costituenti (matrice, rinforzi, cariche, additivi) nonché le loro proporzioni.
La vostra esigenza: realizzare una deformulazione di compositi per identificare con precisione la composizione dei vostri materiali
Che cos’è una deformulazione?
La deformulazione è un processo di scomposizione analitica che ha lo scopo di separare, identificare e quantificare le sostanze che compongono una formulazione. Per farlo, la deformulazione ricorre a numerose analisi chimiche diverse.
La deformulazione si applica a qualsiasi settore industriale e si utilizza in diversi contesti:
- Analizzare e determinare la composizione di una miscela/materiale sconosciuto,
- Confrontare la composizione di più prodotti (double-sourcing o multi-sourcing),
- Verificare la conformità di un prodotto a una Scheda di Dati di Sicurezza (SDS) o a una scheda tecnica,
- Comprendere un fenomeno insolito, ecc.
Che cos’è un composito?
Un composito è un materiale costituito da almeno due materiali di natura diversa.
Quando si combinano due o più materiali, si ottiene un materiale che possiede l’insieme delle proprietà dei materiali utilizzati per la sua fabbricazione ed è quindi un materiale più performante.
Un composito è costituito da:
- una ossatura chiamata rinforzo che assicura la resistenza meccanica del materiale composito, ad esempio: la fibra di vetro, il carbonio, la canapa, il lino.
- una matrice che protegge il rinforzo
Oggi esiste un gran numero di materiali compositi, in particolare la fibra di vetro, il cemento armato, il compensato…
FILAB vi supporta nelle analisi di deformulazione dei vostri compositi
L’expertise FILAB come laboratorio di deformulazione di compositi
Presso il laboratorio FILAB, la deformulazione dei compositi si basa su:
- Un’expertise riconosciuta nella caratterizzazione dei materiali polimerici e compositi
- Un approccio multi-tecnica adatto a matrici complesse
- Un’interpretazione esperta orientata alla decisione industriale
Obiettivi di un’analisi di deformulazione di compositi
La de-formulazione composita risponde a obiettivi analitici precisi. Il nostro approccio si basa sulla combinazione di tecniche complementari che consentono un’interpretazione affidabile e sfruttabile a livello industriale.
Identificare chimicamente la matrice polimerica (FTIR, DSC, TGA, Py-GC/MS…)
Determinare la natura e la proporzione delle fibre di rinforzo
Quantificare i carichi minerali mediante calcinazione e analisi elementari
Caratterizzare gli additivi organici e inorganici
Studiare l’interfaccia fibra/matrice mediante microscopia (SEM-EDX)
Confrontare due formulazioni nell’ambito di un benchmark o di una perizia
I nostri mezzi tecnici
IRTF
DSC
ATG
Py-GC/MS
MEB-EDX
Casi applicativi in ambito industriale
Un’azienda industriale constata una diminuzione della resistenza meccanica su un componente composito in servizio.
La problematica riguarda l’origine del guasto: variazione della formulazione, difetto di interfaccia fibra/matrice o presenza di impurità.
La deformulazione dei compositi eseguita presso il laboratorio FILAB consente di identificare la natura esatta della matrice polimerica, caratterizzare le fibre e analizzare gli additivi presenti. L’incrocio dei risultati mette in evidenza una modifica della formulazione all’origine del calo delle prestazioni.
Nel contesto di un cambio di fornitore, un produttore desidera verificare l’equivalenza tecnica tra due componenti compositi.
Il laboratorio di deformulazione esegue un’analisi comparativa completa: identificazione delle resine, quantificazione delle cariche, caratterizzazione delle fibre e analisi degli additivi. I risultati consentono di valutare l’equivalenza formulativa e di mettere in sicurezza la transizione industriale.
Quadro normativo e requisiti tecnici
Un percorso di conformità a un capitolato interno
Una verifica nell’ambito di una qualificazione fornitore
Una perizia giudiziaria o tecnica
Un’analisi comparativa legata a requisiti normativi settoriali
Settori e matrici composite interessati dalla deformulazione
La deformulazione dei compositi riguarda numerosi settori industriali, con matrici e rinforzi specifici:
- Aeronautica: carbonio/epossidica, vetro/epossidica, strutture sandwich con resine epossidiche o fenoliche.
- Automotive: SMC, BMC in poliestere insaturo, termoplastici rinforzati (PP, PA), polimeri tecnici (PEEK, PPS).
- Energia: compositi vetro/epossidica o carbonio/epossidica per pale e componenti tecnici, vinilesteri anticorrosione.
- Industria chimica: apparecchiature in poliestere o vinilestere rinforzato con fibra di vetro resistenti ad ambienti aggressivi.
Le matrici analizzate includono in particolare resine epossidiche, poliesteri insaturi, vinilesteri, poliammidi, polipropileni rinforzati, PEEK e PPS. Le analisi possono essere effettuate su pezzi finiti, laminati o frammenti provenienti da perizia.
Analisi PET
Analisi PET
Analisi PU
Analisi PU
Microplastiche
Microplastiche
Attraverso i nostri tre livelli di servizi: analisi, perizia e supporto R&D, FILAB affianca le aziende di tutti i settori sui temi dell’expertise del composito.
aller + loin
Analisi chimica della composizione del materiale composito derivante dalle miscele di matrice, rinforzo e additivo.
Caratterizzazione delle proprietà del materiale composito: lunghezza, diametro, grado di impregnazione in massa…
Analisi del materiale composito e della composizione derivanti dalle miscele di matrice, rinforzo e additivo.
Supporto dalla progettazione all’evoluzione dei vostri prodotti a base di materiali compositi
Studio dei guasti sui materiali compositi: invecchiamento, rottura, non conformità, comparsa di deposito o particelle…
Le nostre FAQ
La de-formulazione dei compositi è un approccio analitico che consiste nell’identificare e caratterizzare l’insieme dei costituenti di un materiale composito: matrice polimerica, fibre di rinforzo, cariche, additivi ed eventuali impurità. Consente di ottenere una visione completa e quantitativa della composizione del materiale.
Una de-formulazione dei compositi permette di comprendere la composizione esatta di un materiale, spiegare un guasto, confrontare due formulazioni, verificare la conformità a un capitolato o mettere in sicurezza un cambio di fornitore.
FILAB, laboratorio esperto nella de-formulazione dei compositi, si basa su un approccio multi-tecnica: FTIR, DSC, TGA, ATG-IR, Py-GC/MS, microscopia MEB-EDS, analisi elementari, cromatografia e tecniche termiche. La scelta dipende dalla natura del composito e dalla problematica industriale.
Sì. La frazione massica delle fibre e delle cariche può essere determinata mediante analisi termogravimetriche e analisi chimiche complementari. Queste misure consentono una quantificazione precisa dei costituenti inorganici e organici.
Sì. Gli additivi organici (stabilizzanti, plastificanti, ritardanti di fiamma, agenti di accoppiamento) possono essere identificati con tecniche cromatografiche e spettrometriche adeguate, in particolare Py-GC/MS o GC/MS dopo estrazione.
La de-formulazione comparativa dei compositi consente di identificare le differenze di matrice, rinforzo, cariche o additivi tra due materiali. Questo approccio è particolarmente utile in caso di cambio di fornitore o in un percorso di benchmark tecnico.
Sì. L’analisi può essere eseguita su un pezzo finito, un laminato, una piastra, un frammento proveniente da un’indagine tecnica o un materiale macinato. Il protocollo analitico viene adattato alla geometria e allo stato del campione.
I tempi variano in funzione della natura dell’analisi e della complessità del progetto di indagine.
FILAB si impegna tuttavia a fornire tempi rapidi e adatti ai vostri vincoli e alle urgenze industriali.
Per ottenere un preventivo per una de-formulazione dei compositi, è sufficiente compilare il modulo web per essere ricontattati dai team del laboratorio FILAB.
Un preventivo viene inviato entro 24-48 ore dalla ricezione della richiesta completa
