Il progetto riguarda la progettazione e lo sviluppo, a livello di ricerca e poi di trasferimento alla industria, di processi tecnologici innovativi che possano portare ad una ottimizzazione in termini di prestazioni sia di componenti consumabili (tipicamente: ugello, elettrodo e copriugello) sia di componenti meccanici ed elettromeccanici in torce al plasma per il taglio di materiali metallici, nell’ambito di prestazioni tipiche della cosiddetta alta definizione. La tecnologia di taglio plasma nei suoi più recenti sviluppi tecnologici si presenta come una valida alternativa al taglio laser di precisione, garantendo una alta qualità del prodotto con costi infrastutturali e complessivi sensibilmente inferiori. Nel mercato mondiale della tecnologia del taglio plasma in alta definizione la leadership è detenuta oggi da pochissime aziende di cui nessuna italiana. Gli obiettivi del progetto sono mirati a fornire conoscenze per la progettazione di nuovi componenti consumabili per le sorgenti di taglio plasma in alta definizione, che garantiscano durata, affidabilità, costo e prestazioni di taglio al livello del mercato internazionale del settore, attraverso la comprensione dei fenomeni fisici del dispositivo di taglio plasma, l’analisi del comportamento dei materiali e la proposta di eventuali nuovi processi di produzione. Di particolare importanza per le sue implicazioni progettuali e per i conseguenti condizionamenti tecnologici sulla produzione del componente elettrodo, è il fatto che il fenomeno di usura della componente emettitrice dell’elettrodo (afnio o tungsteno toriato) è intimamente collegato alle condizioni fluidodinamiche del plasma ad esso affacciato durante una normale fase di taglio; anche una scorretta gestione delle condizioni operative in fase di accensione e/o spegnimento della torcia può seriamente deteriorare l’elettrodo, pur progettato e realizzato ai massimo livello tecnologico oggi possibile. L’uso sinergico delle strutture sperimentali presenti presso i laboratori dei proponenti permetterà di effettuare campagne per validare i dati di progetto e le simulazioni numeriche e il processo di revisione/modifiche del vari componenti di nuova progettazione/realizzazione. Il miglioramento prestazionale oggetto del programma può ottenersi soltanto con una attività di ricerca che apporti nuove conoscenze nei settori teorico-computazionali-sperimentali coperti dal gruppo proponente con una necessità di effetti di innovazione tecnologica a medio-lungo termine. Il raggiungimento di questi obiettivi costituirà un know-how indispensabile per il futuro ruolo che giocherà la ricerca e l’industria italiana nella prroduzione di sistemi per il taglio plasma ad alta definizione. In un arco di tempo di due anni, l'attività di ricerca verrà suddivisa in tre Obiettivi Realizzativi. OR 1: caratterizzazione meccanica e termica dei componenti consumabili di una torcia di riferimento e dei materiali di cui essi sono costituiti, ad inizio vita e durante il loro utilizzo ricerche su letteratura, brevetti e componentistica di aziende estere rispetto allo stato dell’arte della tecnologia italiana; analisi fisica dei fenomeni di formazione di bave eattacco anodico della scarica. OR 2: ricerca finalizzata allo studio di soluzioni alternative in termini di geometrie, di materiali, di tecnologie di produzione e di condizioni operative di lavoro per i consumabili, la loro prototipazione e prova in laboratorio. OR 3 (successivo alla fase di start-up): progettazione e realizzazione di nuove tipologie di consumabili per le torce da taglio il più possibile vicini al prodotto commerciale definitivo, sulla base delle risultanze di ricerca dei precedenti OR e con il finanaziamento e la collaborazione di una azienda del settore e del suo indotto industriale. I principali rischi della ricerca sono connessi all’elevato livello di avanzamento tecnologico della tematica in oggetto, suscettibile di innovazioni spesso su tempi brevi e in un panorama interna...
Metodi integrati di progettazione e processi innovativi per l'ottimizzazione di consumabili (ugelli, elettrodi, componenti meccanici) in torce al plasma per il taglio in alta definizione di metalli (PLASMACUT)
COLOMBO, VITTORIO
2007
Abstract
Il progetto riguarda la progettazione e lo sviluppo, a livello di ricerca e poi di trasferimento alla industria, di processi tecnologici innovativi che possano portare ad una ottimizzazione in termini di prestazioni sia di componenti consumabili (tipicamente: ugello, elettrodo e copriugello) sia di componenti meccanici ed elettromeccanici in torce al plasma per il taglio di materiali metallici, nell’ambito di prestazioni tipiche della cosiddetta alta definizione. La tecnologia di taglio plasma nei suoi più recenti sviluppi tecnologici si presenta come una valida alternativa al taglio laser di precisione, garantendo una alta qualità del prodotto con costi infrastutturali e complessivi sensibilmente inferiori. Nel mercato mondiale della tecnologia del taglio plasma in alta definizione la leadership è detenuta oggi da pochissime aziende di cui nessuna italiana. Gli obiettivi del progetto sono mirati a fornire conoscenze per la progettazione di nuovi componenti consumabili per le sorgenti di taglio plasma in alta definizione, che garantiscano durata, affidabilità, costo e prestazioni di taglio al livello del mercato internazionale del settore, attraverso la comprensione dei fenomeni fisici del dispositivo di taglio plasma, l’analisi del comportamento dei materiali e la proposta di eventuali nuovi processi di produzione. Di particolare importanza per le sue implicazioni progettuali e per i conseguenti condizionamenti tecnologici sulla produzione del componente elettrodo, è il fatto che il fenomeno di usura della componente emettitrice dell’elettrodo (afnio o tungsteno toriato) è intimamente collegato alle condizioni fluidodinamiche del plasma ad esso affacciato durante una normale fase di taglio; anche una scorretta gestione delle condizioni operative in fase di accensione e/o spegnimento della torcia può seriamente deteriorare l’elettrodo, pur progettato e realizzato ai massimo livello tecnologico oggi possibile. L’uso sinergico delle strutture sperimentali presenti presso i laboratori dei proponenti permetterà di effettuare campagne per validare i dati di progetto e le simulazioni numeriche e il processo di revisione/modifiche del vari componenti di nuova progettazione/realizzazione. Il miglioramento prestazionale oggetto del programma può ottenersi soltanto con una attività di ricerca che apporti nuove conoscenze nei settori teorico-computazionali-sperimentali coperti dal gruppo proponente con una necessità di effetti di innovazione tecnologica a medio-lungo termine. Il raggiungimento di questi obiettivi costituirà un know-how indispensabile per il futuro ruolo che giocherà la ricerca e l’industria italiana nella prroduzione di sistemi per il taglio plasma ad alta definizione. In un arco di tempo di due anni, l'attività di ricerca verrà suddivisa in tre Obiettivi Realizzativi. OR 1: caratterizzazione meccanica e termica dei componenti consumabili di una torcia di riferimento e dei materiali di cui essi sono costituiti, ad inizio vita e durante il loro utilizzo ricerche su letteratura, brevetti e componentistica di aziende estere rispetto allo stato dell’arte della tecnologia italiana; analisi fisica dei fenomeni di formazione di bave eattacco anodico della scarica. OR 2: ricerca finalizzata allo studio di soluzioni alternative in termini di geometrie, di materiali, di tecnologie di produzione e di condizioni operative di lavoro per i consumabili, la loro prototipazione e prova in laboratorio. OR 3 (successivo alla fase di start-up): progettazione e realizzazione di nuove tipologie di consumabili per le torce da taglio il più possibile vicini al prodotto commerciale definitivo, sulla base delle risultanze di ricerca dei precedenti OR e con il finanaziamento e la collaborazione di una azienda del settore e del suo indotto industriale. I principali rischi della ricerca sono connessi all’elevato livello di avanzamento tecnologico della tematica in oggetto, suscettibile di innovazioni spesso su tempi brevi e in un panorama interna...I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
