Lavorazione ceramica su larga scala
Grazie alle loro proprietà di durezza, stabilità termica, resistenza chimica e all'usura, le ceramiche tecniche possono essere usate per una miriade di applicazioni industriali dove la maggior parte dei materiali non soddisfano le prestazioni richieste. Tuttavia, queste proprietà superiori rendono difficile la lavorazione della ceramica in forma finita. Su scala di laboratorio, è possibile produrre nuovi compositi ceramici utilizzando la sinterizzazione SPS (spark plasma sintering). Delle polveri elettricamente conduttive vengono pressate nei pezzi grezzi attraverso una combinazione di riscaldamento resistivo e induttivo. Lo scopo del progetto HYMACER (Hybrid sintering and advanced machining of technical ceramics), finanziato dall'UE, era quello di portare a su scala industriale il processo di fabbricazione di grandi pezzi grezzi. Le PMI del consorzio hanno ricoperto ogni parte della filiera, dalla produzione dei pezzi ceramici grezzi, fino alla produzione dei pezzi finiti. A partire dai forni di sinterizzazione, i partner del progetto HYMACER sono riusciti a sostenere la produzione dei pezzi grezzi fino alla lavorazione in parti più piccole. Lungo tale processo, hanno preso parte anche partner di ricerca e sviluppo per l'implementazione di nuove conoscenze. La ricerca ha posto particolare attenzione alle tecnologie di lavorazione industriale per ceramiche elettricamente conduttive e, nello specifico, per materiali compositi a base di ossido di alluminio e diossido di zirconio. I partner del progetto hanno lavorato sull'ottimizzazione della sintesi relativa alle materie prime selezionate, nonché sulla relativa lavorazione in un sistema ibrido di pressatura a caldo e sinterizzazione SPS. Inizialmente, il team HYMACER ha ottenuto con successo pezzi grezzi di nuovi materiali ceramici con diametri compresi tra i 150 e i 400 mm e spessori fino a 32 mm. La modellizzazione numerica e le simulazioni hanno dimostrato la loro importanza in quanto all'apprendimento di conoscenze fondamentali sulla nuova tecnologia ibrida. Inoltre, in questa maniera è stato possibile ottenere un know-how ai fini di ulteriore sviluppo e ottimizzazione delle apparecchiature disponibili.
Parole chiave
Ceramica tecnica, spark plasma sintering, HYMACER, pressatura a caldo, tecnologia ibrida
