Strutturare le superfici a basso attrito per i sistemi idraulici
Accanto alla progettazione delle geometrie per microstrutture, sono richieste nuove strategie di produzione e sistemi laser adatti a ridurre l’attrito e l’usura nei sistemi idraulici. Gli scienziati con ottime competenza nel campo delle tecnologie laser, della preparazione delle superfici e nella produzione di componenti idraulici hanno unito i propri sforzi per far progredire lo stato dell’arte. Grazie al finanziamento dell’UE del progetto STOKES(si apre in una nuova finestra) (“Selective tribological optimisation of fluid kinetics and efficiency by laser surface structuring”), hanno sviluppato un processo basato sul laser per la microstrutturazione di superfici a forma libera. L’enfasi della ricerca era posta sul miglioramento del rendimento tribologico delle guarnizioni polimeriche nelle pompe idrauliche. Gli scienziati del progetto STOKES hanno optato per un’ablazione laser a impulsi brevissimi, come migliore tecnica adatta per la strutturazione superficiale. Un laser con durata nell’ordine del picosecondo e un sistema di guida del fascio sono stati installati su una fresatrice modificata. Per controllare la distribuzione e l’allineamento delle strutture superficiali, hanno sviluppato un software dedicato per la progettazione/produzione assistita dal computer. Sono stati condotti diversi studi per determinare i limiti del processo e le strategie produttive ottimali per un ventaglio di geometrie microstrutturali. Il rendimento tribologico delle superfici testurizzate al laser è stato analizzato con i test su campioni su scala di laboratorio e su componenti effettivi. Per questo fine è stato messo a punto un impianto di prova che riproduce le effettive condizioni di lavoro di ciascun componente. L’obiettivo ultimo del progetto STOKES era di implementare la microstrutturazione superficiale durante il processo di formatura delle guarnizioni polimeriche e dei componenti metallici delle pompe. Gli stampi per pressa hanno potuto essere strutturati superficialmente a laser con l’approccio proposto, offrendo la possibilità di trasferire i risultati di laboratorio alla produzione. Aumentando in modo considerevole l’efficienza e la vita delle pompe idrauliche, contribuirà alla competitività delle piccole e medie imprese europee del settore.
