Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Macchine utensili in ghisa ecologiche e durevoli

Le macchine utensili in ghisa sono un'importante fonte di metalli pesanti nell'ambiente e nella catena alimentare. I ricercatori finanziati dall'UE hanno sviluppato una nuova tecnologia di lavorazione per ridurre al minimo il contenuto di metalli pesanti nonché i costi e i tempi di produzione.
Macchine utensili in ghisa ecologiche e durevoli
Il contenuto di metalli pesanti delle macchine utensili in ghisa (tra il 12 e il 45 %) rappresenta una minaccia non solo per i dipendenti ma anche per piante, animali e per le altre persone. L’abrasione delle parti a base di ferro resistenti all'acqua della macchina durante la lavorazione causa l'emissione di metalli pesanti come cromo e nickel nell'ambiente circostante, con effetti potenzialmente dannosi per il personale. Inoltre, i metalli pesanti nel flusso di rifiuti e quelli rilasciati dagli strumenti fuori uso nelle discariche possono infiltrarsi nella catena alimentare.

Il progetto http://opticast.is/ (OPTICAST)("Production of two phase low cost functional gradient recyclable wear resistant cast iron products"), finanziato dall'UE, ha sviluppato nuove tecnologie per la produzione di ghisa completamente riciclabile con una piccola frazione del contenuto di terre rare e metalli pesanti prodotto dai metodi esistenti. Inoltre, creando un gradiente funzionale nel materiale, questo diventa più duro in certe posizioni strategiche e più morbido e lavorabile in altre e le parti hanno mostrato una maggiore resistenza all'usura che aumenta la durata dello strumento fino al 300 %.

Un programma computerizzato basato sulla dinamica computazionale dei fluidi supporta l'operaio della fonderia nella prevenzione degli errori di stampo e nel perfezionamento della progettazione dello stampo a priori senza test né errori. È prevista un'importante diminuzione dei costi di produzione, nonché una riduzione del tempo necessario per lo stampo, da alcune settimane ad alcuni giorni. I ricercatori hanno inoltre sviluppato un sistema di test basato sugli ultrasuoni per il controllo della qualità, al fine di garantire che la zona del gradiente funzionale risponda ai requisiti di posizione e resistenza all'usura.

Al materiale con gradiente funzionale OPTICAST è stato assegnato il marchio di fabbrica con il nome di ModiCast e la tecnologia di produzione è stata applicata con successo su scala industriale. È attualmente in corso il test su due prototipi in diverse condizioni reali. Uno è utilizzato in un trituratore di metalli per la demolizione di automobili e l'altro in un martello per la distruzione del legname in un impianto per il riciclaggio del legno.

La sostituzione delle tecniche convenzionali di lavorazione della ghisa con i materiali ModiCast e le tecnologie OPTICAST promette una significativa diminuzione dell'emissione di metalli pesanti nonché una spinta alla posizione competitiva del settore europeo della lavorazione dei materiali solidi. I risultati di OPTICAST sono stati ampiamente diffusi; è ora in vigore un accordo completo sullo sfruttamento delle tecnologie ed è stata presentata la domanda di brevetto: i primi passi sulla strada della commercializzazione.

Informazioni correlate

Keywords

Metalli pesanti, ghisa, macchine utensili, riciclabile, materiali con specifiche funzionali, testing non distruttivo