Fotonica e nanotecnologie
per lo stampaggio di componenti plastici più sicuri mobili

Il progetto SAFER prevede la messa a punto di una filiera di processo per produrre parti polimeriche a ridotta proliferazione batterica e fungina, bassa sporcabilità e l’incremento delle prestazioni del processo di stampaggio.

Il progetto utilizza la tecnologia dei ricoprimenti nanostrutturati accoppiati alla tessitura laser degli stampi per incrementare la durata della funzionalizzazione.
Gli stessi materiali formulati nel progetto verranno utilizzati allo scopo di migliorare il processo di stampaggio ad iniezione. Il progetto vede l’interesse di aziende
del comparto gomma/plastica, operanti in particolare nel settore degli articoli tecnici, della zootecnia e veterinaria e del packaging.

Piano di Attività

Sviluppo di ricoprimenti innovativi a base inorganica

Utilizziamo nanoparticelle ceramiche per creare rivestimenti antisporco ultra-efficienti su stampi prelavorati mediante la tecnica di Ultrashort Laser Texturing.

Ultrafast laser texturing
di stampi

Utilizziamo moderni sistemi laser ad impulsi ultracorti per modificare la superficie di stampi ed inserti con estrema precisione.

Stampaggio di parti polimeriche

Stampaggio ad iniezione, rivestimenti nanostrutturati e superfici testurizzate per la produzione di serie di parti a bassa proliferazione batterica e fungina e ridotta sporcabilità.

Caratterizzazione Microbiologica

Sintesi di nanoparticelle ceramiche per la realizzazione di rivestimenti atti a ridurre la sporcabilità di stampi prelavorati via Ultrashort Laser Texturing.

Obiettivi di Progetto

Attraverso la formulazione e deposizione di rivestimenti all’avanguardia, nanostrutturati e di composizione ibrida è possibile progettare superfici altamente repellenti nei confronti di liquidi in un ampio spettro di tensioni superficiali.

Superfici nanostrutturate ad alta durabilità

Formulazione di rivestimenti nanostrutturate da depositare su superfici laser textured.
Progettazione di texturing superficiali per incrementare la durata della funzionalizzazione antibatterica e antimicotica.

Materiale e componenti a bassa proliferazione

Stampa di parti in polimero testurizzato con chimismo controllato per deposizione di trattamenti superficiali nanostrutturati, a bassa sporcabilità.

Valutazione Microbiologica

Valutazione della possibile contaminazione microbica e del suo trasferimento ad altre superfici di contatto tra cui la mano dell’operatore.

Timeline

Analisi dei dati e dei processi di sviluppo del progetto.
Qui sotto, la realizzazione di una grafica in sequenza cronologica che determina i vari step del processo del progetto Saf-ER.

I Partner

I laboratori che compongono il partenariato raccolgono l’insieme delle competenze richieste dal progetto, in particolare:

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EN&TECH Unimore

Il laboratorio laser BrightLab si occupa di micro e nanolavorazioni laser mediante sorgenti ad impulsi ultracorti integrate in celle di lavorazione allo stato dell’arte.

Il gruppo di ricerca del centro EN&TECH si occupa del coordinamento del progetto SAFER.
Grazie alle linee laser del laboratorio BrighLab situato presso il Tecnopolo di Reggio Emilia, della testurizzazione delle superfici di cavità stampo.
La testurizzazione è effettuata mediante linee laser di ultima generazione ad impulsi ultracorti e tenendo conto della scalabilità del processo a livello industriale e su superfici complesse. Il processo viene accuratamente monitorato mediante sensoristica integrata nella linea di processo.

Il gruppo si occupa anche della caratterizzazione dal punto di vista morfologico e microstrutturale delle superfici. L’analisi della topografia a livello micro e nanometrico è effettuata mediante tecniche di microscopia ottica ed elettronica (SEM, AFM, confocale), spettroscopia Raman e diffrattometria a fascio elettronico (EBSD).
Il gruppo si occupa inoltre dello sviluppo della catena di processo che parte dalla testurizzazione, replicazione mediante stampaggio con introduzione dei ricoprimenti e funzionalizzazione delle parti.

CNR ISSMC

Il laboratorio di superfici realizza rivestimenti ceramici con morfologia nanometrica su diversi tipi di superfici utilizzando un’ampia gamma di avanzate attrezzature e processi di deposizione.

ll progetto SAFER coinvolge la partecipazione del laboratorio di superfici SMART dell’ISSMC-CNR per implementare un processo di stampaggio funzionalizzato in cui il ruolo dei rivestimenti superficiali è duale.
Un aspetto consiste nel migliorare il distacco del polimero dallo stampo sviluppando rivestimenti distaccanti capaci di ridurre la sporcatura di stampi trattati con ULT.
L’altro aspetto mira a ottenere una interfaccia sull’oggetto stampato che garantisca una diminuzione della proliferazione batterica.

A tal fine, il debossing a griglia micrometrica sarà un’armatura protettiva che aumenterà il Mean Time To Failure (MTTF) della superficie del fomite. Il laboratorio di superfici SMART si concentrerà sullo sviluppo di rivestimenti ceramici con texture gerarchicamente organizzata su livelli bidimensionali, micro- e nano-, anche sviluppati come impalcature porose per la fabbricazione di Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces e suella caratterizzazione chimica, fisica e microstrutturale della superficie dei campioni utilizzando spettroscopia a raggi X e FT-IE, FE-SEM, AFM, profilometria, microscopia ottica/digitale, termogravimetria, adsorbimento di N2 e misure di bagnabilità.

CIDEA (Unipr)

Il Team ha esperienza nell’ambito della microbiologia applicata, nello studiare la fisiologia microbica, le caratteristiche molecolari, e l’imaging utilizzando diverse tecniche microscopiche.

Fondazione REI

Fondazione fornisce servizi alle Imprese, in particolare nei processi d’innovazione, di Trasferimento Tecnologico e servizi di Ricerca Industriale e Tecnologica, grazie alle competenze e certificazioni di cui dispone.

Fondazione REI è il centro di innovazione della città di Reggio Emilia accreditato dalla Regione Emilia-Romagna. Riconosciuto da UNIONCAMERE come Centro di Trasferimento Tecnologico, dal 2017 gestisce il Tecnopolo di Reggio Emilia. Inoltre, è accreditato come partner nell’Ecosistema del Consiglio Europeo per l’Innovazione (EIC) e fornisce servizi per l’iniziativa ADMA TranS4MErs.

La Fondazione REI gestisce il Digital Automation Lab, un centro di ricerca riconosciuto nella Rete Alta Tecnologia dell’Emilia-Romagna.
Questo laboratorio dimostra applicazioni di manifattura avanzata nelle seguenti aree di competenza: cobot, robot, AGV, magazzini automatizzati, IoT e applicazioni di visione artificiale per la produzione e il controllo.

Il suo laboratorio di certificazione ISOBUS, accreditato dall’AEF (Agricultural Electronic Foundation), esegue test e certificazioni di prodotto. È l’unico laboratorio di questo genere in Italia e uno dei soli cinque al mondo.

La Fondazione REI è supportata dall’Associazione Industriale locale, dalla Camera di Commercio, dal Comune di Reggio Emilia, da IREN, la multiutility locale, ed è accreditata nella Rete Alta Tecnologia della Regione Emilia-Romagna. Con un organico ridotto di 15 persone, gestisce progetti e attività collaborando con partner fondatori, istituzioni locali e imprese private.

Le Imprese

Le Imprese coinvolte, in particolare:

GHEPI

Centro di Eccellenza nella progettazione di componenti meccanici di precisione per molteplici settori industriali attraverso lo stampaggio ad iniezione di materiali polimerici.

L’AZIENDA

La nostra sede si trova a Reggio Emilia, ai vertici della classifica nazionale per la Qualità della Vita. Dal 1972 il nostro core business è focalizzato sullo sviluppo e la gestione di progetti finalizzati allo stampaggio ad iniezione di materiali polimerici per Clienti in tutto il mondo.
L’evoluzione del nostro modello di business ci vede ora impegnati nell’Innovazione di Prodotto per la Sostenibilità Ambientale e l’Economia Circolare con una varietà di servizi a valore aggiunto che consentono ai nostri Clienti di semplificare la gestione della supply chain.

IL RUOLO NEL PROGETTO

La possibilità di replicare le curve di carico e di testare a condizioni ‘quasi-reali’ il servizio dei veicoli permette di valorizzare i dati di funzionamento di un veicolo favorendo l’uso preliminare di strumenti intelligenti per la selezione delle tecnologie e dei parametri di progetto delle installazioni Fuel Cell. Tale attività risulta strategica per CF3000 che nel contesto del laboratorio trova l’ambiente ideale per lo sviluppo dell’elettronica di controllo specificamente richiesta per le diverse applicazioni dei sistemi Fuel Cell. Questo riguarda non solo i controlli propriamente relativi all’erogazione di potenza e quindi al servizio del veicolo, ma anche al controllo dei sistemi connessi, ad esempio l’impianto raffreddamento, che si differenziano e caratterizzano anche in funzione del veicolo stesso e delle relative scelte progettuali per l’integrazione delle Fuel Cell.

Spaggiari Gomma

Produttore a livello mondiale per ampiezza di gamma di prodotti in gomma destinati alla zootecnia.

Centro Polimeri

Laboratorio con un preciso know-how sui materiali polimerici impiegati in ambito industriale, siano essi sotto forma di materie prime.

L’AZIENDA

I servizi di supporto tecnico che vengono messi a disposizione dal Centro Polimeri Italia sono principalmente:
• Controlli e prove eseguiti nel rispetto di standard nazionali e internazionali;
• Indagini di failure analysis su manufatti;
• Attività di consulenza & Attività di ricerca e sviluppo;

L’ampia dotazione strumentale presente nei laboratori ci permette di operare in modo efficiente senza trascurare gli elevati standard di sicurezza per il personale che vi opera e per l’ambiente. Svolgiamo quotidianamente attività sperimentali su richiesta dei nostri clienti, ma è anche in continuo sviluppo lo studio di nuovi metodi di prova che ci permettano di soddisfare le più diversificate richieste del mercato. Oltre a mantenere controllati gli strumenti di misura seguendo attenti protocolli di taratura, da anni partecipiamo a circuiti inter-laboratorio che coinvolgono laboratori da ogni parte del mondo. Questa attenzione alla verifica della qualità delle prove che eseguiamo ci ha motivato ad ottenere l’accreditamento del laboratorio secondo la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2018 per un numero di prove in continua crescita. Vista la crescente domanda da parte dei nostri Clienti che operano nel campo dell’automotive, abbiamo anche ottenuto il riconoscimento da parte del Gruppo Volkswagen come laboratorio accreditato per le prove di emissione di composti nocivi. Da alcuni anni il Centro Polimeri Italia si occupa inoltre della caratterizzazione di finiture estetiche applicate su manufatti in materiale plastico, eseguendo prove utili a metterne in evidenza la qualità nel breve e nel lungo periodo. Sempre più prodotti infatti, oltre a dover rispondere a precisi requisiti prestazionali, devono anche soddisfare una determinata qualità estetica valutata tramite protocolli di prova severi ed affidabili.

IL RUOLO NEL PROGETTO

• Individuare materiali plastici che siano i candidati ideali per iniziare le prove di stampaggio e lavorazione della superficie dei manufatti. Verranno tenute in considerazione la natura intrinseca dei materiali, la loro diffusione sul mercato, la facilità di lavorazione, e le caratteristiche che conferiscono ai semilavorati (es. bagnabilità, rigabilità, fragilità..)
• Ottimizzare le condizioni di stampaggio per massimizzare gli effetti desiderati;
• Condividere contatti di aziende operanti nell’ambito biomedicale o agricolo che possano essere interessate a condividere i risultati del progetto SAFER

E.T.I

Progettazione, Industrializzazione e Produzione di componenti in materiali termoplastici

L’AZIENDA

Azienda moderna, dinamica ed efficiente, dedicata alla progettazione, industrializzazione e produzione di componenti in materiali termoplastici.
Oltre 30 anni di esperienza nel settore dello stampaggio di materie plastiche sul mercato internazionale.
Dall’idea all’esecuzione, soluzioni personalizzate a seconda delle specifiche esigenze, per l’intero processo di realizzazione del prodotto.
ETI srl ricerca continuamente l’efficienza. Per questo la produzione è pianificata secondo un suo metodo di lavoro specifico: questo permette di ottimizzare al meglio il lavoro di tutti i reparti, garantendo puntualità nelle forniture.

IL RUOLO NEL PROGETTO

Partiamo dall’idea, la sviluppiamo in ogni suo aspetto tecnico, ne curiamo il design e infine realizziamo il prodotto, garantendone la massima qualità.

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