Il "non tradizionale" diventa la normalità
Il progetto μECM ("Micro ECM for SMEs") è stato lanciato per sviluppare un processo avanzato che possa eseguire la micro-lavorazione dei materiali con una precisione di un millesimo di millimetro. Il diametro di un capello umano è generalmente di un centesimo di millimetro. La tecnologia sviluppata ha migliorato la ripetibilità, la precisione e la stabilità della lavorazione elettrochimica. μECM ha unito piccole e medie imprese con grandi conoscenze e università in un progetto di ricerca che ha contribuito a portare sul mercato idee innovative. La sinergia tra gli istituti di istruzione superiore e l'industria è stata vitale nella ricerca da parte dei partner μECM di sfruttare al massimo i vantaggi della lavorazione elettrochimica. La micro-lavorazione elettrochimica, un processo metallurgico non convenzionale, era in ascesa al momento del lancio del progetto nel 2010. Nel tentativo di aumentare gli standard, i partner del progetto μECM si sono concentrati sulla lavorazione elettrochimica a impulsi, più rapida e conforme alle velocità di lavorazione convenzionale. Lo sviluppo di un'unità di alimentazione elettrica con la capacità di generazione di impulsi della durata di nanosecondi ha consentito di superare i limiti riscontrati nella lavorazione elettrochimica convenzionale. Il segnale a impulsi applicato agli elettrodi genera elevate correnti istantanee con ondulazioni nette, utili per la rimozione del metallo. Nello specifico, durante la lavorazione, gli elettrodi a distanza di micrometri sono localizzati in relazione al pezzo da lavorare. La distanza tra loro è riempita da un elettrolita acquoso in scorrimento. Con ciascun impulso, si stabilisce un potenziale elettrico tra gli elettrodi e il pezzo da lavorare, generando così una rimozione controllata del materiale conduttore di elettricità. Ogni impulso è seguito da un lungo tempo di funzionamento a vuoto, così il sistema si rilassa e i prodotti di scarto sono rimossi. Tale processo richiede i calcoli di tempo molto precisi necessari per ottenere la densità di corrente. Pertanto, i ricercatori di μECM hanno proposto un nuovo metodo di simulazione che riduce lo sforzo computazionale e aumenta la precisione della lavorazione. Inoltre, la durata delle parti micro-lavorate è aumentata con una potenziale riduzione dei costi nei settori automobilistico, dei dispositivi medici e aerospaziale. Un esempio del potenziale vantaggio della tecnologia di lavorazione elettrochimica a impulsi per le PMI è la produzione di ugelli per l'iniezione del carburante nelle auto a diesel. Gli ugelli prodotti con la nuova tecnica di micro-lavorazione saranno in grado di funzionare a pressioni più elevate. Ciò significa che sarà prodotto un vapore diesel più sottile nella camera di combustione e la combustione del carburante sarà controllata, con una conseguente riduzione delle emissioni.
Parole chiave
Lavorazione finale, lavorazione, lavorazione elettrochimica, micro-lavorazione, metallurgia, segnale a impulsi, rimozione del metallo, elettrolita acquoso, materiale conduttore di elettricità, precisione della lavorazione
