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Advanced Polymeric COmpounds and Metal Matrix Composites for Excellent Performances in Machine Tools applications

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Macchine utensili economiche e a elevate prestazioni

Le piccole imprese che fondano il loro business sulla fabbricazione di apparecchiature di produzione specializzate godranno ben presto di un vantaggio competitivo. Gli scienziati finanziati dall'UE stanno sviluppando nuovi materiali finalizzati al potenziamento delle prestazioni dei componenti delle varie macchine.

Tecnologie industriali

Le macchine utensili vengono utilizzate per la produzione di componenti complessi di dimensioni variabili a partire da diversi tipi di materiali. Il duro lavoro genera calore internamente ed esternamente, deformando i componenti dei macchinari e causando errori nel prodotto finale. Un controllo accurato delle parti composte da metalli pesanti rappresenta un'operazione complessa. L'enorme massa di questi componenti crea effetti inerziali quali chatter e altri tipi di vibrazioni. La risoluzione dei problemi correlati alla stabilità termica e dinamica in casi specializzati potrebbe rivelarsi particolarmente difficile per le piccole medie imprese (PMI). Il progetto COMETA, finanziato dall'UE, sta sviluppando nuovi materiali per i componenti di macchine adattati alle esigenze delle PMI per il superamento di tali ostacoli e l'acquisizione di una posizione competitiva. Mediante idonee combinazioni di materiali per matrici, rinforzi e procedure di lavorazione, gli scienziati stanno potenziando le proprietà dei componenti di macchine di qualsiasi forma e dimensione. Tra i vantaggi di tali strumenti è possibile menzionare: una riduzione del peso finalizzata al contenimento dell'inerzia, il potenziamento delle capacità di smorzamento e delle proprietà termiche e una maggiore resistenza all'abrasione e all'usura. I composti polimerici a fibra corta (SFC) sono destinati a sostituire le interfacce tra i metalli con materiali compositi in strutture mobili medio-larghe che richiedono lo smorzamento. Queste sostanze, costituite da resine polimeriche termoindurenti o termoplastiche impregnate con vetro o fibre di carbonio, verranno impiegate per le parti che presentano geometrie complesse, tra cui bordini e inserti che collegano componenti meccanici, quali motori, guide e mandrini. I materiali costituiti da compositi a matrice di alluminio (AMC), destinati ai componenti medio-piccoli che richiedono precisione, durezza e buona stabilità termica a elevate temperature di esercizio, sono formati da una matrice di alluminio rinforzata con fibre, ovvero filamenti dello spessore di un capello ("whisker") o particelle. Questi materiali verranno utilizzati in componenti quali custodie per mandrini e anelli distanziatori. Il primo periodo del progetto è stato dedicato alla valutazione della lista dei desideri dei produttori, mediante la conduzione di studi di fattibilità e la selezione di studi di casi appropriati. Dopo aver elaborato una chiara definizione di tutte le applicazioni, il team del progetto ha proceduto con la definizione delle specifiche dei materiali e dei percorsi produttivi allo scopo di sviluppare un numero ridotto di macchine utensili economiche per soddisfare le esigenze delle PMI. A detta degli esperti, il contributo del progetto COMETA alla posizione competitiva delle piccole e medie imprese, che rappresentano un'ampia fetta dell'industria di apparecchiature di produzione europea, avrà un impatto a lungo termine sulla creazione di posti di lavoro e sulla crescita economica.

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