Laboratorio di analisi dei materiali per il settore spaziale: rilevare contaminazioni e guasti

I componenti, i rivestimenti, gli assemblaggi e i materiali polimerici, metallici o compositi destinati al settore spaziale sono sottoposti a elevati requisiti di pulizia, stabilità e affidabilità. Una contaminazione particellare, organica o metallica può alterare una superficie, compromettere una funzione ottica, elettrica o meccanica e mettere a rischio la conformità di un’apparecchiatura. Anche una fessurazione, una corrosione, una delaminazione, un’usura o una rottura prematura richiedono l’identificazione del relativo meccanismo. Il laboratorio Filab affianca gli operatori industriali nell’analisi dei materiali spaziali, nel rilevamento delle contaminazioni e nel rilevamento dei guasti, al fine di caratterizzare i difetti osservati e orientare le azioni correttive.

Il laboratorio Filab studia gli indizi associati a rotture, fessure, deformazioni, delaminazioni, fenomeni di corrosione, perdite di adesione, usura o alterazioni superficiali. L’esame delle superfici di frattura, delle interfacce e della microstruttura contribuisce a collegare l’anomalia a un meccanismo fisico-chimico o a una sollecitazione. Per approfondire le indagini sui materiali, consulta i servizi di caratterizzazione dei materiali.

Gli strumenti utilizzati vengono selezionati in base alla natura del materiale e all’obiettivo dello studio. L’osservazione microscopica consente di documentare l’aspetto di una superficie, di un deposito, di una particella o di una superficie di frattura. Le analisi elementari e spettroscopiche servono a determinare la composizione delle aree di interesse, mentre le tecniche cromatografiche possono contribuire all’identificazione dei contaminanti organici. L’incrocio di questi dati rafforza l’interpretazione dell’anomalia.

Per limitare il rischio di contaminazione incrociata o di perdita di indizi, si raccomanda di proteggere separatamente pezzi, frammenti, campioni di riferimento e prelievi di particelle. Le aree che presentano un difetto non devono essere pulite, strofinate o manipolate inutilmente prima dell’analisi. Le informazioni di tracciabilità, le fotografie, le condizioni di stoccaggio e i dati di processo utili possono essere trasmessi insieme al campione.

Ogni indagine inizia con la definizione del contesto: natura e storia del campione, condizioni di fabbricazione, ambiente di utilizzo, area interessata e criteri decisionali. Il laboratorio Filab elabora quindi un piano di analisi mirato per confrontare un’area integra e un’area guasta, identificare le specie presenti, localizzare le contaminazioni e valutare lo stato dei materiali. Questo approccio consente di produrre risultati interpretabili per i team di qualità, industrializzazione, R&D e competenza tecnica.

La caratterizzazione può riguardare particelle, film, oli, solventi residui, prodotti di degradazione, depositi metallici o altre sostanze estranee. In base alla matrice e alla domanda posta, il laboratorio Filab mette in relazione la composizione del contaminante, la sua localizzazione e la modalità con cui è presente. L’analisi HS-GC-MS può essere presa in considerazione per la ricerca e l’identificazione di composti organici volatili o semivolatili.

L’analisi comparativa rappresenta spesso una leva decisiva: materiale di riferimento e pezzo interessato, area pulita e area contaminata, lotto conforme e lotto non conforme. Aiuta a evidenziare una differenza di composizione, morfologia o stato superficiale. Il laboratorio Filab adatta le preparazioni e la sequenza delle analisi per preservare gli elementi utili alla perizia.

Una descrizione precisa dell’anomalia facilita la scelta delle tecniche: data di comparsa, localizzazione, frequenza, materiali presenti, fasi di produzione, operazioni di pulizia, trattamenti superficiali e condizioni d’uso. Quando la problematica riguarda un processo, un audit dei processi industriali può aiutare a strutturare la ricerca delle potenziali fonti di contaminazione o variabilità.

Per iniziare, trasmettere al laboratorio Filab la descrizione dell’esigenza, le informazioni disponibili sul materiale o sul componente, la natura del difetto e i campioni rappresentativi. Definire i criteri decisionali attesi, confrontare se possibile con un campione di riferimento e pianificare le analisi necessarie. Le conclusioni ottenute consentono di supportare una decisione di conformità, la ricerca della causa o l’orientamento delle azioni correttive.