UN PROGETTO PER APPLICARE LA TECNOLOGIA DI SINTERIZZAZIONE DELLE POLVERI AL SETTORE DELLE CALZATURE

UN PROGETTO PER APPLICARE LA TECNOLOGIA DI SINTERIZZAZIONE DELLE POLVERI AL SETTORE DELLE CALZATURE

Dolomiticert indaga il campo delle tecnologie di sinterizzazione delle polveri per un’applicazione al settore calzaturiero: l’Istituto ha ottenuto il finanziamento per il progetto  Sintering Technologies for Shoes presentato nel bando 2013 del POR CRO parte FESR 2007-2013, azione 5.1.1 “Cooperazione Interregionale” con il partner  Technologiezentrum Ski und Alpinsport.

 

Cos’è la sinterizzazione?

Per comprendere l’ambito del progetto è necessario spiegare che con il termine “sinterizzazione” si indicano tutte quelle tecniche che consistono nella lavorazione di speciali polveri metalliche, mescolate con opportuni “leganti” in modo da ottenere un oggetto compatto.

Nel processo di sinterizzazione classico, i prodotti assumono la forma voluta attraverso un’operazione di compattamento in uno stampo, sotto pressioni molto elevate e con una “cottura” in forni speciali ad una temperatura inferiore a quella di fusione del componente principale. Tuttavia si sono sviluppate recentemente delle tecniche alternative di sinterizzazione, denominate “tecniche di sinterizzazione laser” che  rendono possibile la produzione, in poche ore e senza l’ausilio di stampi, di oggetti di geometria comunque complessa, direttamente dal modello matematico dell’oggetto realizzato con l’ausilio di un sistema CAM tridimensionale: si tratta in definitiva di una tecnologia di prototipazione rapida.

Le macchine per la sinterizzazione laser diretta delle polveri lavorano per strati come tutte le macchine con logica additiva. Ciò è reso possibile da un opportuno fascio laser che viene pilotato attraverso processi non presidiati e completamente automatici. Con tali sistemi è possibile la costruzione rapida di parti tecniche in materiali definitivi, sia di plastica che di metallo.

Nel ciclo produttivo della sinterizzazione, il punto di partenza è costituito dalla scelta delle polveri, che possono avere diversa composizione e granulometria e che devono essere miscelate nelle percentuali richieste dalla composizione chimica del prodotto finale. La scelta della composizione e del dosaggio influisce in modo determinante sulla qualità del risultato finale ed è quindi un aspetto critico dell’intero procedimento.

Le caratteristiche di un componente realizzato per sinterizzazione laser sono un’ ottima accuratezza dimensionale, una buonissima finitura superficiale, ed una caratteristica di robustezza, il tutto con la possibilità di usufruire di un’ampia gamma di materiali.

L’idea progettuale è di applicare tale tecnologia al mondo delle calzature: il vantaggio sta nel fatto che si possono realizzare vari componenti utilizzando diverse tipologie di polveri, liquidi o resine senza l’utilizzo di supporto e stampi (generalmente costosi e necessari per ogni componente differente). Inoltre, la bassa percentuale di scarti di produzione ed il limitato livello di energia richiesto per la fabbricazione rendono tale tecnica molto apprezzata in abito industriale.

Attualmente la sinterizzazione non è molto diffusa nell’ambito calzaturiero poiché i componenti così realizzati non presentano ancora delle caratteristiche meccaniche paragonabili a quelli ottenuti con un processo di stampaggio tradizionale. Inoltre, non è possibile ancora estendere la tecnologia alla produzione di serie a causa dei tempi di realizzazione ancora troppo alti.

Lo scopo del progetto è quindi quello di studiare e possibilmente riadattare la tecnologia di sinterizzazione come processo industriale, al fine di realizzare componenti di calzature di sicurezza e sportive con un basso costo di fabbricazione, in tempi assolutamente competitivi e con una bassa percentuale di scarti.

In particolare, lo studio punta ad acquisire nuove conoscenze per la messa a punto delle tecnologie di sinterizzazione per la realizzazione dei componenti plastici e metallici che sono assemblati sulle calzature ed in particolare nelle calzature di sicurezza o sportive (per esempio negli scarponi da sci o per motociclisti), visto che i vantaggi garantiti da queste metodologie di produzione sono di notevole importanza.

Per far questo sarà necessario dapprima studiare le tecnologie (nello specifico la sinterizzazione laser selettiva SLS oppure SLM) per poi pianificare modifiche ed affinamenti di tali tecniche in modo da renderle adatte alla produzione in serie a livello industriale garantendo le stesse proprietà meccaniche dei componenti realizzati con metodologie tradizionali.

Concretamente il progetto si svilupperà inizialmente con una campagna di ricerca bibliografica relativa a queste tecnologie di produzione, e, successivamente, cercando di attuare delle modifiche strutturali alle metodologie, andando a ricercare materiali e tecniche di implementazione innovativi.

Una volta affinato il processo, verranno messi a punto i nuovi prodotti, in modo da confrontarne le caratteristiche con quelli tradizionali.

 

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