Veri strumenti di competitività e innovazione, i materiali compositi offrono agli industriali nuove possibilità nella progettazione di prodotti più performanti e meglio adatti ai vincoli d’uso. Tuttavia, pesano ancora poco rispetto a plastiche, alluminio o acciaio. FILAB affianca gli industriali nell’ottimizzazione e nell’utilizzo di questi materiali compositi, soggetti a problematiche di analisi specifiche.
I materiali compositi: quando 1+1 fa 3
In scienza, un materiale detto «composito» è un assemblaggio di almeno due componenti le cui rispettive proprietà si completano per formare un nuovo materiale dalle prestazioni complessive migliorate.
Composto da una matrice principale (organica, ceramica o metallica) e da un rinforzo (generalmente sotto forma di fibre), il materiale composito possiede proprietà volte a migliorare la qualità del prodotto e la sua durata, in funzione dell’uso finale. Con una resistenza meccanica paragonabile a quella dei metalli come l’acciaio, i compositi sono utilizzati per la loro bassa densità, alleggerendo così il pezzo finale e offrendo una maggiore flessibilità di progettazione (forme più complesse).
Le applicazioni industriali dei materiali compositi
Sebbene siano ancora poco diffusi rispetto ai materiali «classici», che vantano un vantaggio storico in termini di know-how e investimenti all’interno degli impianti di produzione, i compositi stanno progressivamente acquisendo peso nelle strategie industriali di differenziazione e innovazione. Dovendo rispondere a norme ambientali e di sicurezza sempre più esigenti, gli industriali cercano di ottimizzare il proprio processo produttivo attraverso l’utilizzo di nuovi materiali, come i materiali compositi.
I compositi trovano oggi le loro principali applicazioni nel settore dei trasporti – aeronautica, automotive o ancora industria ferroviaria – nei quali la leggerezza dei materiali è sinonimo di risparmio energetico. A lungo confinati a componenti secondari, gli industriali privilegiano sempre più l’uso dei materiali compositi nei loro processi produttivi per alleggerire sensibilmente le parti di equipaggiamento senza comprometterne la solidità né le prestazioni.
I produttori di attrezzature sportive hanno anch’essi saputo trarre vantaggio dai materiali compositi per migliorare le condizioni d’uso e la praticità delle loro attrezzature. Pur mantenendo il carattere resistente e rigido dei materiali sportivi, i compositi consentono di associare altre proprietà specifiche dell’uso del prodotto, come la leggerezza (maggiore velocità) o la resistenza alle condizioni termiche. Per esempio, la produzione di sci è stata associata a fibre di silice che consentono di guadagnare in velocità di scorrimento e praticità.
Più recentemente, i compositi svolgono un ruolo crescente nel settore dei dispositivi medici (impianti dentali, protesi…). Nonostante vincoli importanti in termini di biocompatibilità, che richiedono diversi controlli ed esami, il carattere alleggerente dei dispositivi medici rappresenta un miglioramento delle condizioni di vita per i pazienti interessati.
FILAB analizza le caratteristiche e le prestazioni dei vostri materiali compositi
Sebbene l’uso dei compositi presenti numerosi vantaggi, la varietà delle possibili miscele rende l’analisi dei compositi più difficile rispetto ai materiali classici. Le conoscenze e gli strumenti relativi a questi nuovi materiali sono ancora limitati e le previsioni di comportamento sono ristrette. Di conseguenza, il supporto di un fornitore esterno di servizi analitici, che disponga da un lato di strumenti di analisi e dall’altro di competenze sui materiali, vi aiuta a portare a termine con successo i vostri progetti di R&D.
Grazie a un parco strumentale di 5.200 m² e a un team di esperti in materiali, il laboratorio FILAB affianca gli industriali di ogni settore nell’integrazione, nel controllo o nel miglioramento di materiali compositi nel processo produttivo.
FILAB può intervenire su diversi tipi di prestazioni:
- Caratterizzazione della struttura del materiale composito: lunghezza, diametro, grado di impregnazione nella massa…
- Identificazione dei diversi componenti del materiale composito derivanti dalle miscele di matrice, rinforzo e additivo.
- Expertise sui compositi e studio dei guasti: rottura, non conformità, delaminazione, invecchiamento, cambiamento di colore…
A tal fine, il nostro laboratorio dispone di un Microscopio Elettronico a Scansione, accoppiato a una sonda EDX, che consente di studiare le diverse strutture del composito (fibra di carbonio, fibra di vetro, ceramica…). Inoltre, le analisi termogravimetriche mediante ATG accoppiata all’infrarosso FTIR consentiranno di evidenziare le specificità fisico-chimiche del materiale in funzione delle temperature.
Laboratorio indipendente, dotato di un team di dottori e ingegneri esperti nelle analisi dei materiali compositi, FILAB vi garantisce una gestione rapida delle vostre richieste, oltre a un accompagnamento personalizzato per i vostri progetti industriali.
