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Microwave Assisted Curing for Resin Transfer Moulding

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Indurimento della plastica con le microonde

Un sistema rivoluzionario con stampo chiuso e l'utilizzo di microonde (MAC) e con sagomatura con trasferimento di resina (RTM) consentirà la produzione ecologica ed economica di prodotti plastici a elevato valore aggiunto.

Tecnologie industriali

MAC è un metodo di indurimento che può essere utilizzato su materiali a termoindurimento come il poliestere, il vinilestere e le resine epossidiche. I materiali a termoindurimento, dopo l'indurimento, diventano forti e resistenti alle elevate temperature; le loro applicazioni includono componenti per l'industria automobilistica e aerospaziale. Le tecnologie MA-RTM e MAC-RTM Light sono state sviluppate dai ricercatori nell'ambito del progetto MAC-RTM ("Microwave assisted curing for resin transfer moulding") finanziato dall'UE. Gli utenti finali hanno specificato i requisiti e hanno selezionato due parti 3D complesse per la produzione: un piccolo cofano del motore e il componente attivo di una parte di un motore elettrico. Per produrre queste parti, i ricercatori hanno lavorato sulla selezione di materiali per la sagomatura trasparenti alle radiazioni a microonde che fossero adatti, oltre ad additivi e resine ad assorbenza delle microonde. Gli scienziati hanno inizialmente realizzato un'unità da laboratorio con la struttura dell'antenna elettrica selezionata e con il sensore di correnti per valutare i parametri del processo online. In base ai risultati dello studio in laboratorio, è stata finalizzata la progettazione del sistema di sagomatura e di riempimento (per la resina a iniezione nello stampo). I sistemi di sensori sono stati calibrati e convalidati per monitorare i processi di indurimento, temperature e altro. Per visualizzare il processo MAC nel corso della produzione di parti molto complesse, i ricercatori hanno utilizzato un sistema con telecamera a infrarossi. Questo ha portato allo sviluppo di un'unità industriale a dimensioni naturali che fa uso del processo MAC-RTM. In parallelo, i ricercatori hanno simulato e convalidato il processo MAC confrontando i dati simulati con i dati materiali sperimentali. I test su scala industriale hanno dimostrato che il processo MAC-RTM rispetta importanti standard ambientali e di sicurezza. Da notare in questo sistema a stampo chiuso, la riduzione di emissioni di composti organici volatili come lo stirene di circa l'85 %. In confronto con l'indurimento convenzionale che fa uso del riscaldamento in forno, MAC consente un indurimento decisamente più economico, uniforme e rapido. Inoltre, l'indurimento delle parti epossidiche RTM è molto più accurato, con un conseguente miglioramento della produzione delle parti epossidiche di circa 3,5 volte. MAC-RTM ha inoltre mostrato una riduzione del 40 % del consumo di energia rispetto a un processo di riscaldamento convenzionale per resine epossidiche. La tecnologia MAC-RTM ridurrà i tempi di immissione sul mercato e aumenterà l'accettazione dell'utente finale e la fiducia dei consumatori. In definitiva, la tecnologia MAC-RTM migliorerà la competitività delle aziende europee sul mercato globale dei compositi e aprirà nuove opportunità di mercato.

Parole chiave

Indurimento con microonde, sagomatura con trasferimento di resina, epossidica, sistema di riempimento, compositi, termoindurimento

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