GLI SCHERMI CURVI (Rivisto da Karim Fayad)

I componenti:

I display al plasma sono sostanzialmente delle lampade a luce fluorescente (come i neon). Molte piccole celle posizionate in mezzo a due pannelli di vetro mantengono una mistura inerte di gas nobili (neon e xeno).il gas nelle celle viene elettricamente trasformato in un plasma, il quale poi eccita i fosfori ad emettere luce.i gas di xeno e neon in un televisore al plasma sono contenuti in centinaia di migliaia di piccole celle posizionate tra due pannelli di vetro.anche dei lunghi elettrodi vengono inseriti tra i pannelli di vetro, davanti e dietro le celle. Gli elettrodi di indirizzamento sono dietro le celle, lungo il pannello di vetro posteriore.Gli elettrodi trasparenti dello schermo, che sono circondati da materiale elettrico isolante e coperti di uno strato protettivo in ossido di magnesio, sono montati davanti alle celle,lungo il vetro anteriore.la circuiteria di controllo carica gli elettrodi che si incrociano ad una cella, creando una differenza di potenziale tra davanti e dietro, provocando la ionizzazione dei gas e la formazione di plasma; quando gli ioni del gas si dirigono verso gli elettrodi e collidono vengono emessi dei fotoni.

Ogni pixel è fatto di tre sottocelle separate, ognuna con fosfori di diversi colori.Una sottocella ha il fosforo per la luce rossa, una per la luce verde e l’altra per la luce blu. Questi colori si uniscono assieme per creare il colore totale del pixel, analogamente ai computer a tre colori. Variando gli impulsi di corrente che scorrono atraverso le diverse celle migliaia di volte al secondo, il sistema di controllo può aumentareo diminuire l’intensità di ogni colore di ogni sottocella per creare miliardi di diverse combinazioni di verde, rosso e blu.in questo modo il sistema di controllo può produrre la maggior parte dei colori visibili.

Plasma-display-composition

Il vetro(Risultato dalla curvatura dello schermo)

La lastra di vetro viene messa sullo stampo e con esso introdotto nel forno. La lastra si rammollisce e per il peso proprio, si adagia sullo stampo nel sistema a gravità, oppure viene accompagnata dalle pinze meccaniche se le curve sono tali da non permettere con la sola forza di gravità l’adesione della stessa allo stampo.

Curvatura vetro

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Prototipazione Rapida _ RP

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La prototipazione rapida è un insieme di tecniche industriali che consentono la produzione di oggetti di geometria complessa, in tempi molto ridotti, a partire dalla definizione matematica dell’oggetto realizzata su un modello tridimensionale, volte a realizzare il cosiddetto prototipo

Indipendentemente da come lo si realizza, per prototipo si intende “il primo elemento della serie”. Questi può essere concettuale, funzionale, tecnico o di pre-serie, e in ogni caso può svolgere funzioni differenti nell’azienda: può servire per valutare costi, tempi di ciclo, risposta del mercato e così via.

Si basa sulla considerazione che ogni oggetto costituito da tante sezioni di spessore infinitesimo. Il prototipo viene, così realizzato sezione dopo sezione, trasformando il problema da tridimensionale in bidimensionale. Gli oggetti sono ottenuti con progressiva aggiunta di materia. Per questo motivo la tecnologia RP è anche definita tecnica di produzione per strati o per piani (layer manufacturing)

Definizione

Il prototipo non è una necessità avvertita solo dalle moderne aziende. Il ricorso al prototipo è, infatti, un’esigenza sentita sin dall’antichità, quando ci si poteva affidare solo a carta e attrezzi da disegno, per cui la realizzazione del prototipo permetteva di effettuare importanti osservazioni sul progetto in corso. I materiali e le tecniche con cui i prototipi si realizzano sono diversi e, ricorrendo a tecniche tradizionali, la loro costruzione è affidata ad artigiani o modellisti. In questo caso ci troviamo di fronte a una difficoltà incompatibile con le esigenze odierne della competizione globale: la diminuzione dei costi e dei tempi di realizzazione.

Mentre negli scenari competitivi è ampiamente sopportabile un aumento dei costi di sviluppo, sicuramente non è accettabile un ritardo per l’immissione sul mercato di un dato prodotto. Infatti un ritardo di pochi mesi può causare una perdita sugli utili anche del 30%, mentre un aumento dei costi di sviluppo, anche del 50%, è ampiamente sopportabile per le imprese.

Per quanto premesso sono stati messi a punto processi con l’obiettivo di ridurre sia i costi di realizzazione che i tempi di costruzione del prototipo stesso; queste tecniche vengono definite rapid prototyping (RP) o prototipazione rapida.

Lo sviluppo delle prime macchine RP è dovuto a Charles W. Hull, che per primo realizzò una macchina di tipo SLA-1 (StereoLitographic Apparatus). Successivamente gli studi sono avanzati così da giungere a generazioni successive della SLA e messa a punto di tecnologie differenti quali LOM (Laminated Object Manufactoring), SLS (Selective Laser Sintering), FDM (Fused Deposition Modeling), LENS (Laser engineered net shaping). Anche lo scenario d’impiego è cambiato, poiché lo sviluppo di queste macchine non è più affidato alla collaborazione con grosse aziende o centri di ricerca, ma soprattutto grazie alla diffusione nelle piccole e medie imprese, imputabile alla sensibile diminuzione dei costi di queste tecnologie.

La prototipazione rapida si differenzia dalle tecniche tradizionali di lavorazioni meccaniche perché mentre queste ultime operano per asportazione di materiale, ossia ottengono la forma voluta da un blocco all’interno della quale essa già esiste, le tecniche RP operano su una base concettuale inversa, ossia per addizione di materiale, con la possibilità di poter ottenere forme anche molto complesse, impossibili da realizzare con le lavorazioni tradizionali, semplicemente aggiungendo materiale strato per strato. Si parla, infatti, di layered manufacturing (fabbricazione stratificata).

Classificazione delle tecniche RP

La prototipazione rapida è una tecnica piuttosto recente, ma anche se giovane si può tranquillamente affermare che i materiali e le macchine evolvono continuamente. Ogni casa costruttrice ha sviluppato e continua a sviluppare una propria tecnica con l’impiego di materiali molto differenti tra loro. Infatti la classificazione principale delle tecniche RP è sulla natura dei materiali impiegati, principalmente sul diverso stato dei materiali impiegati, in particolare polveri, liquidi, solidi. Oggi l’impiego di polveri sta assumendo sempre maggiore importanza, poiché teoricamente la macchina può rimanere la stessa e, cambiando il tipo di polvere, si possono ottenere oggetti con caratteristiche differenti, sia estetiche sia meccaniche.

Oltre alle polveri, che possono essere a un componente o due componenti per la presenza di un legante, ci sono tecniche che si basano su liquidi, costituiti sostanzialmente da resine che vengono fatte polimerizzare, e infine l’uso di materiali solidi quali fili o fogli speciali di carta.

Le fasi della RP

Macchina per prototipazione rapida a sinterizzazione selettiva mediante laser

La prototipazione rapida si può paragonare all’operazione di stampa di un testo, solo un po’ più complicata. In dettaglio le fasi che portano alla realizzazione del prototipo sono le seguenti:

  1. Creazione del file STL
  2. Gestione del file STL
  3. Costruzione del prototipo layer by layer (strato dopo strato)
  4. Post trattamenti

Fase 1: Creazione del file STL

È una fase preliminare alla prototipazione vera e propria e consiste nella generazione del file STL e nella sua verifica. Il file STL (Standard Triangulation Language To Layer) è uno standard grafico che descrive l’oggetto tramite una decomposizione in triangoli delle superfici che lo compongono. In pratica le superfici del pezzo vengono meshate (‘“mesh” significa “maglia”) con elementi triangolari. Approssimativamente il numero di questi triangoli è tanto maggiore quanto meglio si vuole approssimare la superficie. Lo standard STL fu sviluppato inizialmente dalla “3D Systems” ed è attualmente lo standard accettato da quasi tutti i sistemi di prototipazione rapida in commercio.

La fase di generazione del file STL si può scomporre in due sotto-processi; in particolare la prima sotto-fase impegna l’intelletto del progettista e consiste nel realizzare il modello matematico, esclusivamente in ambiente CAD, partendo da due strade ben distinte e precisamente:

  • Mediante l’ausilio integrale di software CAD
  • Mediante l’impiego di tecniche di ingegneria inversa

La prima delle due precedenti è la strada che si percorre quando si realizza un prodotto che si ha già in mente e che si vuole mettere nero su bianco, oppure si deve procedere alla modifica di un prodotto esistente di cui si ha già il modello matematico. La seconda strada è indicata quando non si dispone o non esiste il modello matematico e si procede, mediante tecniche di ingegneria inversa (reverse engineering), ossia mediante appositi strumenti si scansiona la superficie dell’oggetto di cui si vuole il modello CAD. Questi restituiscono un certo numero di punti appartenenti alle superfici scansionate, punti che in gergo si individuano con il nome “nuvola di punti”. La nuvola viene elaborata tramite CAD o software dedicati per ottenere il modello matematico tridimensionale.

La seconda sotto-fase della fase 1 consiste nel realizzare il file di estensione .STL (Standard Triangulation Language) mediante apposite utility di esportazione o direttamente dal CAD qualora questa utility sia integrata oppure si deve prima salvare in un formato intermedio (Iges, Acis-Sat) e poi con software dedicato realizzare l’STL. Bisogna fare attenzione a non effettuare troppi passaggi prima di arrivare all’STL per evitare un deterioramento eccessivo della matematica del modello.

Fase 2: Gestione del file STL

Una volta generato il file STL si deve verificare che sia esente da errori. Il controllo si fa attraverso software dedicati, commerciali come il Magics RP della “Materialise” o open source mediante i quali oltre a individuare e correggere gli errori presenti, si possono progettare i supporti per le parti a sbalzo, orientare gli oggetti (operazione che può influenzare fortemente il risultato finale), modificarli ed eseguire lo slicing, cioè generare le “fette” che sovrapposte le une alle altre daranno vita al solido finale. Lo slicing è una operazione critica perché determina le caratteristiche superficiali dell’oggetto finito. Questa operazione può essere di tipo uniforme oppure adattativo quando lo spessore delle slice (letteralmente: fette) è variabile e lo si sceglie in funzione della curvatura della superficie al fine di adattare meglio la geometria finale, riducendo l’effetto staircase (le superfici inclinate sono approssimate da scalini). Una descrizione più specifica sarà descritta più avanti.

Fase 3: Costruzione del prototipo “Layer by Layer”

Consiste nell’inviare alla macchina il file STL o le slice, a seconda del modello di prototipatrice, e procedere con la deposizione del materiale strato per strato fino ad arrivare all’oggetto finale. Questa fase può durare alcune ore in funzione delle dimensioni dell’oggetto in particolare dell’altezza, pertanto un’accurata scelta dell’orientazione è importante sia per la finitura superficiale sia per ridurre i tempi macchina.

Fase 4: Post trattamenti

Sono operazioni manuali il cui scopo è togliere l’oggetto stampato dalla macchina e liberarlo dal supporto o dal materiale in eccesso ed eventualmente operare ulteriori finiture. Queste possono essere semplici, nel caso in cui si tratta di rimuovere il prototipo dalle polveri in eccesso, o leggermente più complicate, come nel caso della tecnica PolyJET, dove si ricorre a un’idropulitrice che rimuove il liquido di supporto. In altri casi si può procedere a un miglioramento delle superfici ricorrendo a trattamenti superficiali quali l’impiego di carta abrasiva o verniciatura.

Problematiche della RP

Come ogni attività anche la RP è soggetta ad alcune problematiche che influenzano il risultato finale, pertanto un’attenta analisi preliminare e una corretta applicazione delle metodologie derivanti da queste analisi aiuta a diminuire di molto gli inconvenienti che potrebbero verificarsi.

Problematiche di generazione del STL

La prima problematica che interviene è quella legata alla generazione del file STL, dato che un eccesso di errori presenti in esso può deteriorare a tal punto la rappresentazione dell’oggetto che il risultato finale è tale da non consentire l’utilizzo del prototipo. Gli errori più comuni e le cause che li generano sono:

  • Discontinuità del verso della normale dei triangoli; i triangoli presentano differente orientazione che genera rugosità superficiale sul pezzo finito. Si è appurato che questo problema si presenta quando il pezzo occupa contemporaneamente più quadranti e il software non gestisce questo baco.
  • Overlapping (sovrapposizione) dei triangoli: alcuni triangoli risultano parzialmente o completamente sovrapposti. Questo genere di incongruenza si presenta maggiormente quando si fa uso di operazioni booleane.
  • Holes (fori): i software preposti alla generazione dell’STL non sono in grado di gestire correttamente le operazioni booleane e possono creare dei fori che devono essere chiusi
  • Bad contours (contorni imperfetti): i triangoli, per effetto di una errata scelta della tolleranza e delle caratteristiche della superficie, risultano discontinui pertanto si deve ricorrere a una operazione di stitching (ricucitura), ossia la superficie o una parte deve essere tirata in modo da far combaciare i lati dei triangoli.

Problematiche di slicing

Rapid_prototyping_slicing

Illustrazione del software che sviluppa posizione, forma e dimensioni degli slice. Voxel è il volume elementare (l’analogo del “pixel” in tre dimensioni) e cioè il più piccolo elemento distinguibile in uno spazio tridimensionale. Ogni “voxel” sarà individuato dalle coordinate x, y, z di uno dei suoi otto angoli o dal suo centro. Il termine è usato nelle rappresentazioni tridimensionali

Lo slicing, come già ribadito, è la suddivisione del modello matematico, ossia il file STL che già risulta in parte degradato dalla conversione dal formato proprio del CAD all’STL, in “fette” orientate orizzontalmente rispetto alla disposizione che si è fatta dell’oggetto all’interno del volume di lavoro nella macchina. Data la particolare metodologia di lavorazione, la superficie finale del pezzo presenterà un aspetto a gradini. È evidente che a differenti spessori delle slice corrisponderanno differenti risultati finali, in particolare per le superfici curve. L’ideale sarebbe di disporre spessori infinitesimali e macchine capaci di stampare tali slice in modo velocissimo.

Per macchine a spessore di slice costante, dette slice uniformi, il problema non si pone più di tanto dato che il campo d’intervento dell’operatore è relegato alla sola scelta dell’orientazione del pezzo sulla tavola di lavoro. Discorso differente nel caso di sistemi a slice adattative; infatti, appositi software si occupano di modulare l’altezza delle slice in base alla curvatura del pezzo, per cui si avranno slice più spesse di fronte a superfici a elevato raggio di curvatura e più sottili nelle zone a curvatura elevata. Il risultato finale è quello di avere una superficie a gradini, effetto denominato staircase (letteralmente: scalinata, gradinata).

Problematiche di contenimento

Un altro importante inconveniente cui si può incorrere è il fatto che il prototipo può contenere o meno la superficie nominale. Se il profilo nominale si trova all’interno del prototipo, con una successiva figura di finitura, nel caso non siano rispettate le tolleranze indicate, il prototipo può essere accettato. Se il profilo nominale è all’esterno del profilo, se le tolleranze lo permettono, il prototipo può essere considerato buono.

Problematiche d’interfacciamento

Sono le problematiche che si riscontrano durante il passaggio dati dal CAD alla macchina. C’è da dire che oggi i più diffusi CAD hanno integrati moduli di esportazione, per cui i problemi citati nel paragrafo “Problematiche di generazione del STL” sono alquanto ridotti anche se in alcune occasioni possono riscontrarsi.

Ottimizzazione della fase di stampa

La scelta di un’orientazione piuttosto che un’altra permette di avere risultati differenti. Ottimizzare la fase di stampa consiste nello scegliere la corretta orientazione per tutti i corpi messi sulla tavola di lavoro; infatti, quando si tratta di disporre un solo pezzo questa risulta abbastanza facile, poiché si deve tenere conto di ciò che può succedere al singolo pezzo.

Cambiare l’angolo che una superficie forma con la base di lavoro aumenta o diminuisce la rugosità a causa dell’aumentare dell’effetto staircase. Quando invece si devono disporre più pezzi, oltre a tenere sotto controllo quanto appena esposto, si deve cercare di ridurre il più possibile il tempo di lavorazione.

I tempi di lavorazione si riducono in modo diverso a secondo della macchina impiegata. Una disposizione con i pezzi lungo l’asse y, ha un tempo di costruzione molto superiore a quello per realizzare gli stessi pezzi disposti lungo l’asse x della macchina.

Le linee guida che si possono delineare per la disposizione dei pezzi sono le seguenti:

  • Valutare preventivamente l’orientazione ottimale e tenere presenti le disposizioni possibili, compatibilmente con le specifiche imposte dal committente.
  • Tra le orientazioni ammissibili, scegliere quelle che presentano altezza inferiore.
  • Disporre sulla tray (tavola di appoggio) pezzi che presentano altezza il più possibile omogenea
  • Cercare di ricoprire la maggior superficie possibile della tray, con il criterio precedentemente esposto, al fine di ridurre le passate per completare la slice.

Le tecniche RP

Dalla prima prototipatrice di Charles W. Hull basata sulla tecnica SLA-1 si sono sviluppate molte altre tecniche la cui differenza sostanziale consiste nell’avere oggetti con caratteristiche meccaniche che si avvicinano sempre più alla produzione di serie. Vediamo adesso qualcuna di queste tecniche.

SLA (StereoLitographic Apparatus)

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1) Sviluppo del modello con CAD

2) Elaborazione CAM per tradurre il modello in slice

3) Liquido che polimerizza (passa allo stato solido) in presenza di luce laser

4) Meccanica che, guidata dal computer, abbassa la tavola di appoggio (tray) e quindi il prototipo in costruzione realizzando in successione gli slice (“le fette”) superiori

5) Il generatore di luce laser che viene guidato dal computer per generare, per polimerizzazione (rendere solido il liquido), il prototipo strato dopo strato

La stereolitografia è stata la prima tecnica messa a punto. Si basa sulla polimerizzazione di un liquido per effetto di un laser. Nella prima fase si predispone il posizionamento finale del pezzo da realizzare su workstation ed eventualmente si generano i supporti. Successivamente il laser, focalizzato sul piano di lavoro mediante sistemi ottici, provvede a polimerizzare la prima sezione del prototipo. Successivamente il piano si abbassa e il procedimento prosegue con la polimerizzazione dello strato successivo.

Struttura a nido d’ape

Per ridurre il tempo di costruzione il laser polimerizza solo i contorni esterni delle superfici e le collega con una struttura a nido d’ape per cui alla fine della costruzione il pezzo è esposto a raggi UV mediante apposite lampade per un tempo sufficiente alla completa polimerizzazione.

La tecnica PolyJET

Il processo pratico si basa sulla deposizione di strati liquidi di fotopolimeri sensibili ai raggi ultra violetti e quasi in contemporanea due potenti lampade UV provvedono al loro indurimento. Più precisamente una serie di pompe trasportano due resine, quella che serve per realizzare il modello e quella che serve come supporto, dalle cartucce ai serbatoi della testina. La testina provvede a deporre in modo appropriato le resine. In particolare la resina “modello” è depositata dove c’è il volume del prototipo, invece quella supporto si utilizza per riempire le cavità o per sorreggere pareti inclinate di un angolo maggiore di 88° (gradi sessagesimali) con la linea dell’orizzonte (lato oggetto).

Deposta la slice, che presenta spessore di 16 μm, viene esposta a radiazione UV per mezzo delle lampade UV poste ai lati della testina e solidali con essa. A questo punto il piano si abbassa della quantità necessaria e il procedimento si ripete.

Questa tecnica ha la caratteristica di ottenere delle superfici la cui rugosità varia dai 2-3 µm ai circa 15 µm, con delle risoluzioni molto spinte.

 

Multi Jet Modeling (MJM)

Questo metodo è quanto di più simile ci sia a una stampante a getto di inchiostro. Nella testina è presente una resina termoplastica che viene disposta sulla tavola di lavoro a creare la slice. Successivamente si abbassa la tray e la resina aderisce alla slice precedente.

 

Drop on Demand (DOD)

Questo metodo è simile al precedente, il materiale del modello e quello del supporto sono depositati in sequenza e poi si passa alla slice successiva fino alla fine. Il post trattamento consiste nell’eliminare il materiale di supporto.

(Selective) Laser Sintering

La sinterizzazione laser, una volta chiamata anche SLS (Sinterizzazione Laser Selettiva), fa impiego di polveri, termoplastiche, metalliche o silicee, e come dice il nome, fa uso di un laser per sinterizzare i materiali impiegati per la costruzione del prototipo. Inizialmente viene steso un sottile strato di polvere da un apposito apparato e il laser provvede alla sinterizzazione ove necessario. La tavola si abbassa della quantità voluta, si stende un altro strato di polvere e il tutto si ripete. Il vantaggio sta nel fatto che si possono utilizzare diverse tipologie di polveri e non c’è bisogno di prevedere dei supporti dato che è la polvere non sinterizzata che provvede a sostenere i piani superiori. Alla fine del processo il pezzo deve essere liberato dalla polvere in eccesso, operazione non molto complessa, e nel caso di polveri metalliche e ceramiche, subiscono anche un trattamento termico per migliorarne le caratteristiche. Per tutti gli altri materiali si possono prevedere altri tipi di trattamento a secondo delle esigenze.

 

Modellazione a deposizone fusa (FDM)

La modellazione a deposizone fusa (Fused Deposition Modelling, FDM) fa uso di fili e barrette di materiale termoplastico, deposto su un vassoio da una testina capace di muoversi lungo 3 assi x, y e z. Il processo è tutto automatico, così come l’eventuale generazione dei supporti, spesso creati a nido d’ape per alleggerire la struttura. Alla fine della lavorazione il prototipo non richiede di ulteriori trattamenti fuorché l’eliminazione dei supporti ove non necessari.

Produzione di oggetti laminati (LOM)

La produzione di oggetti laminati (Laminated Object Manufacturing, LOM) o laminazione di fogli di carta, impiega fogli di carta speciale tagliata secondo la slice voluta e incollata alla precedente. Il suo vantaggio è quello di poter avere dimensioni relativamente elevate per il volume di lavoro. Il supporto è costituito dalla carta in eccesso e il post trattamento è molto delicato in quanto bisogna estrarre il materiale in eccesso con attrezzi tipici della lavorazione del legno. In più, avendo il prototipo un aspetto simile al compensato, bisogna fare una finitura con carta abrasiva per evitare rischi di distacco degli strati e sicuramente un trattamento di impermeabilizzazione per prevenire l’assorbimento di umidità.

Stampa 3D

Questa lavorazione è simile alla SLS, ma le polveri anziché essere sinterizzate vengono mantenute insieme da un collante spruzzato con una testina simile a quelle presenti nelle stampanti a getto d’inchiostro. Il collante viene rapidamente asciugato e il prototipo ottenuto va delicatamente estratto per evitare sfaldamenti e sottoposto a un trattamento termico per migliorarne le caratteristiche.

Sul mercato oggi esistono stampanti 3D “fai da te” che utilizzano una varietà di materiali e che permettono di creare la maggior parte di oggetti 3D, come ad esempio la stampante Fabber prodotta dal progetto open source Fab@Home[3] o il progetto RepRap.

Fusione laser selettiva (SLM)

Anche la fusione laser selettiva (Selective Laser Melting, SLM) è del tutto simile alla sinterizzazione laser selettiva, ma se ne differenzia per l’impiego di polveri metalliche integrali, ossia senza l’ausilio di bassi fondenti. Ne deriva che anche il laser è più potente e alla fine si ha un oggetto del tutto simile alla produzione di serie, che non richiede particolari finiture superficiali e che può essere sottoposto tranquillamente a lavorazioni tradizionali. Allo scopo di prevenire l’ossidazione dei metalli nella camera di lavoro si ricrea un’atmosfera inerte.

Electron Beam Melting (fusione da fascio elettronico)

È del tutto simile alla precedente, solo che per permettere una corretta focalizzazione del fascio elettronico sul piano di lavoro si deve creare il vuoto nella camera di lavoro, il che previene anche la formazione di ossidi metallici nelle polveri.

Il fascio elettronico, potendo concentrare una potenza di spot superiore rispetto al laser, può fondere polveri metalliche alto fondenti quali il titanio.

Una particolare applicazione fattibile con questa tecnica è la produzione di protesi biomediche in titanio, mediante l’utilizzo di polveri di titanio ad alta compatibilità biomedica.

Laser engineered net shaping (LENS)

È un processo di formatura con cui si ottengono componenti metallici depositando fili o polvere metallici in una poltiglia di metallo generata dall’azione di un fascio laser di elevata potenza sulla superficie superiore di un substrato metallico preventivamente depositato su una piattaforma.

 


 

Bibliografia

  • F. Bernardo – “Prototipazione Rapida e Progettazione Aeronautica: dall’analisi dei parametri operativi alla verifica sperimentale del prototipo” – Tesi di Laurea – 2006 – Università degli Studi di Salerno
  • Galardi L., Truono F. – “La prototipazione rapida come strumento di benchmarking” – Tesi di laurea – 2003 – Università degli Studi di Salerno
  • Slide dell’università degli Studi di Lecce, Prof. Carola Esposito Corcione

 

Tecnologia dei materiali a memoria di forma

I materiali a memoria di forma rappresentano una classe di materiali metallici dalle inusuali proprietà meccaniche. In particolare la loro caratteristica principale è quella di essere in grado di recuperare una forma macroscopica preimpostata per effetto del semplice cambiamento della temperatura o dello stato di sollecitazione applicato.

CENNI STORICI
La prima scoperta del fenomeno “shape memory” risale al 1932 grazie agli studi di Chang e Read: essi notarono la reversibilità della trasformazione nella lega AuCd tramite osservazioni metallografiche e variazioni nella resistività.
Solo nel 1962 l’effetto fu scoperto nella lega NiTi ad opera di Buehler, e fu da allora che iniziò la ricerca vera e propria sulla metallurgia e le applicazioni pratiche di questa classe di materiali.
Successivamente furono analizzate molte altre leghe che presentassero le proprietà “shape memory” ma tra tutte, le più interessanti ed utili dal punto di vista applicativo si sono rivelate quelle del gruppo NiTi e le leghe del Cu.
titanio
reme
nikel

CARATTERISTICHE MATERIALI MEMORIA DI FORMA
Questi materiali rappresentano una classe di materiali metallici dalle inusuali proprietà meccaniche. In particolare la loro caratteristica principale è quella di essere in grado di recuperare una forma macroscopica preimpostata per effetto del semplice cambiamento della temperatura o dello stato di sollecitazione applicato.
Inoltre è presente una trasformazione di fase a stato solido che prende il nome di trasformazione martensitica termoelastica. Tra le numerose proprietà di questa trasformazione una appare particolarmente utile ed è quella legata alla particolare struttura cristallina della fase ultima (detta appunto martensite). Essa consiste in una fitta disposizione di piani cristallini specularmene disposti l’uno rispetto all’altro e dotati di un’elevatissima mobilità relativa.
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Un ulteriore interessante proprietà delle trasformazioni martensitiche termoelastiche è legata alla possibilità di far avvenire la trasformazione non solo variando la temperatura ma anche mediante l’applicazione di un opportuno stato di sollecitazione in condizioni adeguate di temperatura.
Nel corso della deformazione imposta il materiale forma progressivamente la struttura martensitica e questa istantaneamente si deforma permettendo di nuovo di accomodare grandi deformazioni senza danneggiare in maniera permanente la struttura cristallografica del materiale.
Tale procedura viene condotta in un intervallo di temperature in cui la martensite formatasi non potrebbe esistere nel momento in cui la forza esterna viene rimossa, essa si trova in una condizione di instabilità termodinamica e tende a ritrasformarsi istantaneamente promuovendo un immediato recupero di forma prescindendo quindi dalla fase di riscaldamento.
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Quello che succede fenomenologicamente è che il materiale recupera immediatamente la forma iniziale dando l’impressione di una notevole elasticità. A tale proprietà si dà il nome di superelasticità in quanto l’effetto complessivo è quello di un materiale che accetta notevoli deformazioni ed immediatamente recupera la sua forma iniziale. Questa proprietà dei materiali a memoria di forma ha trovato diverse applicazioni anche grazie alla maggiore semplicità di impiego che prescinde dalla necessità di riscaldare e/o raffreddare il materiale.
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LEGHE Ni-Ti
Le più importanti e diffuse tra le leghe a memoria di forma sono senz’altro quelle che contengono il composto binario intermetallico NiTi, a cui è possibile addizionare molti elementi in lega al fine di modificare le proprietà comportamentali del sistema, a seconda degli scopi previsti. Altri elementi usati comunemente sono: ferro e cromo per abbassare la T di trasformazione.
La classica stechiometria delle leghe NiTi prevede circa uguale quantità di Ni e Ti: tale lega è nota come “NITINOL” e possiede ottime proprietà sia di memoria di forma che di superelasticità.
Tale composto possiede inoltre le caratteristiche tali da poter essere attivato elettricamente per effetto Joule: ovvero quando una corrente elettrica lo attraversa, si genera sufficiente calore da indurre la trasformazione di fase.
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COME VENGONO LAVORATI I MATERIALI Ni-Ti
I materiali NiTi vengono sottoposti a lavorazioni a caldo (forgiatura, laminazione a caldo, ecc.) seguite da una serie di trattamenti a freddo e, successivamente, ancora a caldo (ciclo termico) variabili a seconda degli scopi che si vogliono perseguire: miglioramento della deformabilità della fase martensitica, maggior resistenza della fase austenitica, grado di superelasticità, conferimento e recupero di una forma (parziale o totale), meccanismo di memoria di forma a due vie, proprietà delle superfici. Molto spesso è necessario conferire una forma particolare ai pezzi in NiTi. In pratica si forza il pezzo in uno stampo della forma desiderata e si procede con il trattamento termico. In generale sono sufficienti temperature di circa 400°C e pochi minuti per impostare una forma; si procede con un raffreddamento rapido tramite tempra in acqua o in aria.
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PROGETTO ESEGUITO CON LEGHE Ni-Ti
Proposta: realizzazione di frangisole a movimento termico, cioè capaci di cambiare orientamento a seconda della temperatura assorbita. Lo schema tecnologico è molto intuitivo e ed estremamente efficace: si compone di un telaio metallico su cui sono fissate due molle in lega di Ni-Ti, la molla A e la molla B (vedere figura). La molla superiore (A) subirà una trasformazine martensitica termoelastica mentre la molla inferiore (B) si trova nell’intervallo di temperatura in cui acquista la proprietà di superelasticità. Alle due molle è fissato un frangisole che è libero di muoversi per mezzo di una cerniera (vedi figura).
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PRIMA FASE
Ci troviamo ad una temperatura inferiore ai 40 gradi. La molla A si trova al di sotto della sua temperatura di recupero di forma e viene deformata dalla molla B che, trovandosi nella condizione di superelasticità, mantiene la forma stabilita dallo stampo di fabbricazione. La situazione (vedi figura) è che il frangisole assume una posizione orizzontale, la molla che garantisce questa configurazione è la B.
SECONDA FASE
Arriviamo ora a 40 gradi. La molla A subisce la trasformazione martensitica e comincia il recupero della forma stabilita nella fase di fabbricazione. Facendo ciò incomincia ad esercitare una forza sulla molla B che, essendo di sezione minore, comincia lentamente a deformarsi trovandosi nella fase austenitica. La situazione (vedi figura) è che il frangisole assume una posizione inclinata con un angolo che decideremo in funzione della posizione geografica dell’allestimento. Tutto verrà realizzato semplicemente modificando lo stampo della molla A.
RITORNO
Con il riabbassarsi della temperatura la molla A perde di nuovo la sua forma sotto l’influsso della spinta della molla B. Il frangisole ritorna nella posizione orizzontale.
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STUDI E PROPOSTE SULL’UTILIZZO DEI MATERIALI A MEMORIA DI FORMA
PROGETTO NANOTECH
Il progetto NAIMO prevede bottiglie “intelligenti” che avvertono il consumatore sul loro contenuto, abiti con chip che monitorano la salute, schermi flessibili per apparecchi informatici, che si arrotolano e stanno in una borsa.
Naimo ha l’obiettivo di sviluppare materiali organici intelligenti e processi di fabbricazione accuratissimi, ma al tempo stesso semplici, economici e a basso impatto ambientale;questo studio verte alla realizzazione di dispositivi elettronici ed opto-elettronici, circuiti, memorie e nuovi materiali nanostrutturati funzionali.
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I TRASPORTI DEL FUTURO
Nell’era dell’informazione, le tecnologie che trasformano la nostra esistenza non sono la tecnica dei razzi e l’astronautica, ma i microcircuiti e i software: le attività spaziali recitano solo una parte secondaria. Il volo spaziale muterà nel prossimo secolo, ma la tecnologia è già abbastanza avanzata da permetterci di fare supposizioni su dove si arriverà entro il 2100. Per i veicoli spaziali sono stati proposti svariati sistemi di propulsione, cinque dei quali – nucleare, solare, laser, con acceleratori a vela solare e a presa dinamica – rappresentano grandi promesse tecnologiche.
Nello spazio la propulsione solare sarà vincente perché permette di spingersi tanto lontano, per velocità, efficienza ed economia, quanto è consentito dalle leggi della fisica. Quelli solari sono motori economici e universali, adatti al trasporto di carichi in tutto il sistema solare (anche se presentano dei limiti). Questa flessibilità non significa che gli altri sistemi di propulsione non saranno necessari. Per lanciare veicoli nello spazio avremo ancora bisogno di propulsori chimici o razzi ad alta spinta più efficienti.15
MEDICINA
La terapia genica costituirà la rivoluzione del futuro, giacché l’introduzione di geni selezionati nella cellula del paziente potrebbe curare o alleviare la stragrande maggioranza delle malattie, comprese molte di quelle che finora hanno resistito a ogni tipo di trattamento.
La ricerca vuole introdurre i geni correttivi dentro cellule danneggiate, i ricercatori hanno sviluppato diversi metodi per il trasporto del materiale genetico. Per il prossimo decennio è probabile che l’introduzione di geni selezionati sia realizzato soltanto su cellule somatiche, che rappresentano tutti i tipi cellulari eccettuati gli spermatozoi, le cellule uovo e i loro precursori; l’alterazione genetica delle cellule somatiche interessa soltanto il paziente soggetto al trattamento.13
ENERGIA SOLARE
Le proiezioni indicano che per il 2025 la domanda mondiale di combustibile e di elettricità aumenterà notevolmente.
Una tecnologia solare più sofisticata e più diffusa avrà un impatto benefico rendendo meno gravosi i problemi dell’inquinamento atmosferico e del cambiamento climatico globale. Le tecnologie solari potrebbero consentire ai paesi in via di sviluppo di saltare una generazione di infrastrutture e di acquisire direttamente una risorsa che non contribuisca al riscaldamento globale o che non provochi in altro modo compromissioni ambientali.
I paesi sviluppati, dal canto loro, potrebbero trarre vantaggi dall’esportazione di queste tecnologie. Le tecnologie solari avanzate necessiteranno di aree meno estese di terreno rispetto alle coltivazioni di biomassa: la fotosintesi cattura normalmente meno dell’1% della luce solare disponibile, ma le moderne tecnologie solari sono in grado, almeno in laboratorio, di raggiungere efficienze del 20-30%. Con efficienze simili, un paese come gli Stati Uniti potrebbe soddisfare la sua attuale domanda energetica dedicando alla raccolta di energia solare meno del 2% della sua superficie.16

Trattamenti di protezione e finitura dei materiali

 

Introduzione

Gli agenti atmosferici nel loro complesso, come temperatura, umidità, irradiamento solare, gas presenti nell’aria, riescono ad aggredire l’integrità dei materiali.

Da qui deriva la necessità di proteggerli da queste aggressioni, e quando possibile, ed economicamente conveniente, anche la necessità di rendere questa protezione appagante dal punto di vista estetico.

Ma non solo, spesso le caratteristiche di alcuni di questi trattamenti sono finalizzate a scopi funzionali e prestazionali differenti, specialmente in campo strumentale elettronico e medicale.

Trattamenti di protezione e/o finitura su materiali metallici

La maggior parte dei trattamenti che si rivolge a materiali di tipo acciaioso, appartenenti cioè alle leghe ferro/carbonio.

1 I trattamenti di protezione e/o finitura praticati con riporto – trasferimento di metalli nobili e/o pregiati su acciaio.

Possiamo ulteriormente suddividere questa prima categoria in sottogruppi, a seconda dello scopo

specifico del trattamento:

1.1 Trattamenti di sola protezione, per la maggior parte eseguiti con processi di galvanotecnica.

Galvanotecnica processo mediante il quale si applica la galvanostegia.

Galvanostegia = Rivestimento di oggetti metallici con uno strato di altro metallo (doratura – argentatura, nichelatura), eseguito allo scopo di migliorare le qualità estetiche e la resistenza alla corrosione; l’oggetto viene fatto funzionare da catodo (-), l’anodo (+) della cella elettrolitica è il metallo ricoprente e la soluzione contiene un sale dello stesso metallo.

Zincatura a caldo, per immersione in zinco fuso (lo zinco fonde a ~650°c)

Zincatura a freddo

Profilati e tubi per carpenteria pesante, griglie presaldate, cancellate, particolari di medie/grosse dimensioni che richiedano una grossa capacità di protezione.

zincatecat_2_1350749440  zincatura

Nichelatura

Bulloneria e viteria tecnica, organi meccanici soggetti ad usura, alberi a gomito-bielle-supporti ecc..

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Cadmiatura

Bulloneria e viteria tecnica, organi meccanici sollecitati ad usura per sfregamento, organi di macchine operanti in ambienti umidi ecc.

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1.2 Trattamenti di protezione e finitura

Nichelatura bianca e nera

Cadmiatura lucida

Cromatura lucida o mat (meno utilizzata)

Estremamente in uso in passato in campo automobilistico per finiture esterne.

Attualmente molto in uso su moto di media/grossa cilindrata – rubinetteria (specialmente in ottone)

Una buona cromatura su materiali acciaiosi è normalmente preceduta da una ramatura, seguita poi da una nichelatura.

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Argentatura

Oltre che in gioielleria, utilizzata in articoli casalinghi e praticata su supporti in acciaio inox

(posaterie, vassoi, caraffe, coppe ecc).

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Doratura

Sopratutto utilizzata in gioielleria, viene spesso sovrapposta a supporti in argento.

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1.3 Trattamenti di protezione e finitura per miglioramento di performance tecniche evolutive

Come la conduttività elettrica, la resistenza chimica, l’inossidabilità, le capacità anallergiche.

Questi trattamenti possono essere eseguiti per galvanotecnica, per fusione, per stratificazione di film, rivestimenti sotto vuoto, serigrafie, e si rivolgono a settori industriali come l’elettronica, il campo elettromedicale, la strumentazione chirurgica.

I supporti su cui questi trattamenti vengono eseguiti, spesso non sono solo più metallici, ma possono essere materiali diversi come: silicio (es. microprocessori), compositi stratificati (es. circuiti elettronici), fogli in materiali plastici (es. analiti chimici), ceramica (es. circuiti elettronici sensoristica automotive).

-Eseguibile per fusione abbiamo:

Stagnatura applicata per il rivestimento di fili e cavi in rame

Nella circuiteria elettronica per l’ancoraggio dei componenti.

-Eseguibili per galvanotecnica, ma anche per deposito di film, per rivestimenti sotto vuoto, processi serigrafici abbiamo:

Ramatura

Applicata a circuiteria elettronica e come supporto conduttivo per successivi depositi di metalli pregiati.

Argentatura

Per elettronica, per assemblaggio di microcip, per settore dei connettori e per sensoristica chimica.

Doratura

Per costruzione di microcircuiti e per microconnettori, per connettori ad alte prestazioni, per rivestimenti protettivi nell’industria spaziale.

Platinatura

In medicina chirurgica per strumentazioni anallergiche; nella sensoristica chimica ecc..

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1.4 Trattamenti di sola finitura (Eseguiti per galvanotecnica)

Ottonatura lucida

Utilizzata nel settore maniglieria, rubinetteria e a scopo decorativo in articoli casalinghi

Bronzatura

Utilizzata nel settore funerario, e nel settore maniglieria. 

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2 I trattamenti di protezione ed in alcuni casi di finitura eseguiti conprocessi chimici

Anche in questo caso è conveniente suddividere questa categoria secondo il supporto sul quale il trattamento viene eseguito.

2.1 Trattamenti di sola protezione eseguiti su metalli acciaiosi (leghe Ferro/Carbonio). 

Nitrurazione

Trattamento a caldo degli acciai con ammoniaca gassosa per indurirne la

superficie, utilizzata nel settore automotive come pretrattamento alla verniciatura.

Fosfatazione

Formazione per attacco chimico di un rivestimento protettivo realizzata immersione in un bagno di fosfato di zinco o di manganese.

Utilizzata nel settore automotive come pretrattamento alla verniciatura.

Brunitura

Eseguita mediante aggressivi chimici; rende le superfici bruno scuro, dalla corrosione.

Eseguita essenzialmente in bulloneria – e nel settore delle armi sportive.

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2.2 Trattamenti di protezione e finitura eseguiti su alluminio

L’alluminio è un materiale che esposto agli agenti atmosferici crea superficialmente una patina di ossido che finisce col proteggere i sottostanti strati di materiale dagli stessi agenti ossidanti.

Anodizzazione o Ossidazione anodica.

Reazione chimica durante la quale un elemento A (per es. alluminio) perde elettroni (si ossida ed aumenta il proprio stato di ossidazione) mentre contemporaneamente un elemento B (sali minerali) acquista elettroni (si riduce e diminuisce il proprio stato di ossidazione).

L’ossidazione anodica sfrutta artificialmente questa caratteristica, che essendo attivata attraverso un processo chimico, ci consente anche di aggiungere il colore e quindi l’aspetto superficiale.

L’ossidazione anodica può essere lucida o mat (opaca)

I colori a disposizione sono: alluminio naturale champagne-similoro-bronzo-canna di fucile (bruno/pavonado)-verde-rosso-viola-nero.

2.3 Trattamenti di sola finitura eseguiti su acciaio inox

Ad imitazione della ossidazione anodica, è possibile colorare alcune leghe di acciaio inox.

In questo caso naturalmente i colori sono una componente solamente estetica e essa può essere eseguita in bagno totale o per parzializzazione con serigrafie di protezione.

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3 I trattamenti di finitura superficiale che utilizzano sistemi meccanici divario tipo per essere eseguiti

Anche gli scopi di questi trattamenti sono diversi ed in alcuni casi possono essere effettuati anche su

materiali non metallici, come per esempio vetro, ceramica. Divideremo quindi questa categoria in due gruppi di trattamenti.

3.1 Trattamenti di finitura non utilizzati per scopi estetici

Burattatura

Può essere eseguita a secco od a umido, si usano generalmente abrasivi di forme diverse (tetraedri, cubi, sferoidi) e di dimensioni diverse, proporzionate alle dimensioni dei pezzi da trattare.

Si esegue generalmente su pezzi provenienti da fusione o da lavorazioni su macchine automatiche e serve ad eliminare bave di lavorazione, ammorbidire gli spigoli, sgrassare ed eliminare impurità superficiali.

L’aspetto dei pezzi trattati è opaco e privo di geometrie superficiali.

Sabbiatura

Viene eseguita a secco con sabbie di diversa granulometria.

La si utilizza sia su materiali metallici sia su materiali diversi, come vetro, ceramica, materiali lapidei (marmi pietre).

Per i materiali metallici viene eseguita con scopi simili alla burattatura.
Per gli altri materiali questo trattamento viene utilizzato come trattamento di finitura conscopi estetici.
Le superfici dei pezzi trattati hanno un aspetto opaco polveroso con geometria omogenea.

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3.2. Trattamenti di finitura con scopi estetici

Pallinatura

Simile alla sabbiatura, utilizza microsfere di materiali duri.

Viene eseguita esclusivamente su materiali metallici ed è molto utilizzata su preziosi.

Le superfici dei pezzi trattati hanno un aspetto opaco lucido con geometria.

metalli omogenea.

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Lucidatura

Viene eseguita generalmente attraverso due o più passaggi di spazzolatura.

Le spazzole sono generalmente dischi in panno su cui vengono spalmati abrasivi estremamente fini amalgamati con paste denso/cremose.

Viene eseguita principalmente su alluminio (illuminotecnica), ottone (accessori per mobili, maniglie), acciaio inox (casalinghi), metalli preziosi(gioielleria).

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Brillantatura

Si esegue generalmente su alluminio in lastra (usando leghe molto pure) previa anodizzazione.

L’aspetto è specchiante e l’utilizzo principale è nel campo illuminotecnico.

E’ possibile anche ottenere una brillantatura su particolari eseguiti con la lega Paraluman, che assume un aspetto simile alla cromatura (è necessario proteggere questo trattamento con vernici trasparenti).

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4 La verniciatura

Per importanza d’uso ed applicativa è sicuramente il trattamento di finitura più diffuso ed esteso ai più svariati tipi di supporto, dai materiali metallici sino ai materiali inerti (muri/pareti), considerando però che per ogni materiale esistono una o più tipologie di prodotto verniciante e di modalità di impiego assai differenziate.

Partendo da questa considerazione, analizzeremo la verniciatura classificandola per tipologia di supporto:

La verniciatura su metalli ferrosi

E’ essenzialmente un trattamento di finitura estetica, che deve essere sempre preceduto da un trattamento di protezione, che può essere chimico o che, previa pulitura e sgrassatura, può essere eseguito con i wash-primer (vernici chimicamente antiossidanti)

Vernici a polvere oggi tra le più diffuse, sono costituite da pigmenti (prevalentemente di origine poliuretanica) polverosi in grado di ricevere una carica elettrica (negativa) dal sistema di spruzzatura che funziona da anodo, mentre il metallo viene attivato elettricamente come catodo (positiva).

Economicamente valide per la possibilità di recupero dei pigmenti non utilizzati. Richiedono un trattamento termico (~120°C) per permettere la polimerizzazione dei pigmenti che formeranno una pellicola continua.

Possono avere aspetto lucido (senza raggiungere la brillantezza delle vernici liquide) od opaco (satinato, goffrato, buccia d’arancio).

Vernici liquide che possono raggiungere granulometrie estremamente fini, hanno pigmenti che sono sospesi in un liquido di trasporto, che può essere a base di solventi (oggi sempremeno utilizzati per problemi di inquinamento) o comunque sostanze facilmente volatili ed ultimamente anche acqua.

In alcuni casi, anche queste possono avere cariche elettriche per facilitarne l’utilizzo, ma non è mai possibile il recupero del materiale volatile non utilizzato.

Richiedono sempre un ciclo termico di asciugatura (~60°÷120°C).

Sono sopratutto utilizzate per la loro brillantezza nelle verniciature lucide, ma possono essere anche opache con vari gradi di finitura.

Vernici metallizzate

Vernici porcellanate

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Trattamenti di protezione e/o finitura su materie plastiche

Il colore è componente materica del materiale plastico stesso, questa è una delle caratteristiche principali del loro successo.

Un’altra è la capacità di copiare perfettamente la finitura applicata allo stampo, si possono così ottenere:

Superfici lucide brillanti

(elettrodomestici di piccolo taglio-casalinghi, cosmesi)

Superfici opache con vari gradi di opacità

(strumentazione tecnica-PC-ecc..)

Superfici lavorate a similpelle od a finiture su disegno specifico

(cruscotto auto-volante, cosmesi)

Superfici metallizzate o con effetti speciali ad interferenza colorimetrica

(campo automobilistico, telefonia mobile, strumentazione high-tech)

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cemento luminoso

Cemento luminoso

Il cemento luminoso è un materiale massivo, che si smaterializza lasciandosi attraversare dalla luce, sia diurna che artificiale, in tutte le ore del giorno, suggerendo un senso di leggerezza ed assicurando uno scenario suggestivo di luci e ombre di cui lo stesso materiale diviene protagonista. Di vecchia data è la diatriba costruttiva altalenante tra la scelta di realizzare una struttura di massa con tecniche murarie che andavano dalla pietra al cemento armato, oppure strutture assemblate a secco secondo sistemi a telaio in acciaio o legno. Ad oggi, ci è fornita la possibilità di pensare a una tipologia mediana tra l’una e l’altra scelta, quindi è possibile considerare una terza scelta, non terza in quanto ultima, bensì in quanto conciliatrice di due tipologie ormai maestre delle tecniche costruttive di cui l’uomo si è servito nel tempo: il cemento luminoso.

POTENZIALITA’ E IMPIEGHI DEL MATERIALE:

Il cemento trasparente e luminoso è vincitore del Red Dot Awards nel 2005 e del Best Use of Innovative Technology nel 2006. Il materiale è costituito da “mattoni” di cemento additivato da speciali resine plastiche che consentono alla luce di filtrare ed attraversare il materiale solido. Di giorno, la luce solare filtra attraverso la materia ed illumina l’interno dell’edificio realizzato in blocchi del suddetto materiale, in un modo completamente nuovo, lasciando intravedere l’alternanza delle ore della giornata ed il succedersi delle stagioni, con la loro inclinazione solare differente; di notte la luce artificiale dell’interno dell’edificio, ripropone all’esterno la sagoma della struttura interna dello stesso.

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Il cemento luminoso, così utilizzato, connota l’intero volume, crea un dialogo tra interno ed esterno, come se l’involucro dell’edificio fosse solo un sottile diaframma posto tra l’immensità del mondo esterno e l’intimità interna, creando degli effetti visivi speciali. Con l’impiego di questo materiale i muri prevalenti per massa, diventano delle grandi finestre che si lasciano oltrepassare dalla luce, nonché i pavimenti realizzati con questi speciali blocchi additivati da resine, si trasformano in tappeti luminosi poco dissimili da prestigiose passerelle di moda.

BIOCOMPATIBILITA’ E RISPARMIO ENERGETICO:

Elemento enfatizzante il fascino del nuovo materiale è di certo la luce naturale, la quale fa in modo che ciascun ambiente racchiuso tra mattoni in cemento luminoso, diventi più confortevole ed illuminato naturalmente, a costo zero in quanto calano i consumi di energia elettrica per via dello sfruttamento di luce naturale, aspetto cui si aggiunge la intrinseca coibentazione del materiale in questione, che ha delle buone capacità di isolamento termico.

LA PRIMA REALIZZAZIONE AL MONDO IN CEMENTO LUMINOSO:

Gianpaolo Imbrigli ha progettato il Padiglione Italiano per l’Expo di Shanghai, prima realizzazione al mondo che prevede l’impiego del materiale intelligente così tanto descritto. Questa scelta, oltre a far valere e prevalere la nostra Nazione all’estero, ben si è prestata alla richiesta di realizzare un padiglione smontabile, le cui parti sarebbero poi potute essere reimpiegate in nuove realizzazioni, aspetto questo che amplifica la durata del materiale nel tempo, secondo sembianze sempre differenti, comportando un significativo risparmio in termini economici.

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Taglio di precisione e saldatura laser 3d

Lavorare in modo estremamente preciso qualsiasi tipo di superficie metallica con l’utlizzo dell’ esclusivo sistema di lavorazione 3D con laser allo stato solido.

Oltre alle comuni applicazioni di taglio laser 2D e 3D, sono possibili svariate ulteriori lavorazioni, applicabili anche a Rame e Ottone per spessori fino a 3 mm.

Alcuni esempi di possibili applicazioni:

Tecnologie medicali

L’utilizzo di questa macchina consente:

  • estrema precisione del taglio
  • assenza di rilavorazioni propedeutiche alla saldatura
  • assenza di deformazioni o punti di pressione su tubi con pareti sottili
  • tagli inclinati sui tubi
  • flessibilità nella produzione di piccole serie
  • risultati ottimali su acciaio inossidabile di spessore T = 0,1mm – 1,5mm

I vantaggi si riflettono nella riduzione dei processi e nella tecnologia di fissaggio semplificata per assenza di forze meccaniche in gioco.

Parti AHU/IHU 
Garantiamo tutti i requisiti posti da questo tipo di applicazione, e cioè

  • rifilatura dei particolari
  • lavorazione sulle 5 facce
  • produzione di varie tipologie di pezzi
  • tolleranza integrata durante il taglio
  • risultati ottimali su acciaio inox e alluminio di spessore variabile tra 0,4 e1,0 mm

I vantaggi dell’utilizzo del laser 3D in questo tipo di applicazioni risiedono nella possibilità di avere un design sofisticato anche per piccoli lotti e nelle aperture precise per inserimenti di ulteriori componenti.

Telefoni cellulari 
I requisiti soddisfatti in questo tipo di applicazione sono:

  • rifilatura del contorno
  • superficie esente da graffi
  • taglio in piano sulla superficie
  • precisione, spigoli vivi
  • tempi di lavorazione contenuti
  • risultati ottimali per alluminioacciaio inox, profondo stampaggio su spessori da 0,4 a 0,8mm.

La tecnologia laser 3D, rende inoltre possibile il disegno di carcasse sofisticate con aperture precise e possibilità di piccole aperture per interruttori e spine.

Questo laser permette inoltre svariate applicazioni per quanto riguarda la saldatura 2D e 3D .

Alcuni esempi di possibili applicazioni:

Tecnologia medicale 
I requisiti che siamo in grado di soddisfare sono

  • profondità di saldatura costante
  • protezione della superficie con Argon
  • giunzioni lisce e senza deformazioni e porosità
  • risultati ottimali per alluminio e titanio, per spessori di parete variabili tra 0,4 e 1,5mm

Ulteriori vantaggi sono:
· inserti vicini alla saldatura,
· uniformità del materiale,
· minor bisogno di rilavorazioni .

Automotive 
Questo tipo di laser ci consente di soddisfare pienamente i seguenti requisiti:

  • saldatura passante a piena penetrazione
  • risultati ottimali su acciaio inox con parete di spessore pari a 0,8mm.

Molto interessanti sono le riduzioni dei costi che accompagnano la maggior precisione dei componenti e la riduzione del peso .

Il Taglio Laser

Cos’è il taglio laser?

Il taglio laser e’ un processo termico in cui una sorgente di calore (fascio laser) fonde un materiale e un getto di gas (gas di assistenza) lo elimina rapidamente.
Grazie alla elevata precisione di taglio (kerf ridotto) del fascio laser e all’alta purezza dei gas di assistenza impiegati, si ottiene un taglio netto, privo di bave, lucido, a bassissima rugosita’ e di alta precisione geometrica.
Il taglio a laser oggi rappresenta la più diffusa e popolare applicazione in campo industriale e produttivo degli apparati laser definiti “laser di potenza”.

l laser può tagliare molteplici materiali grazie alla grande energia concentrata in un solo punto.
I materiali che possono essere sottoposti a questo tipo di taglio possono essere anche metallici; l’uso più comune è infatti il taglio delle lamiere in acciaio, e dei materiali inorganici come ad esempio il vetro. E’ possibile anche tagliare dei materiali che hanno origine organica come il PVC o il legno.
Con migliaia di impulsi al secondo il laser è in grado di scaldare il materiale al punto di asportarne una parte infinitesimale e quindi tagliarlo.
La velocità con cui si svolge questa operazione fa sì che il materiale non venga danneggiato dal surriscaldamento.
Specie nei tagli di lamiere e lastre di metallo e di notevoli spessori (si pensi ad una lastra di acciaio) il laser è in grado di raggiungere velocità davvero notevoli, difficilmente ottenibili con una macchina di taglio meccanica.

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I vantaggi del taglio a laser sono la possibilità di ottenere bordi di taglio molto stretti perfettamente paralleli, la capacità di mantenere molto ridotta la zona che viene alterata termicamente dalla fusione, la indubbia capacità di poter operare con macchine automatiche su profili di taglio anche molto complessi ed articolati, eseguendo sagome di taglio con raggi di curvatura ridotti.
Inoltre un taglio effettuato con il laser produce un volume di polveri, trucioli e materiali di scarto in pratica nullo. Cosa che rende la pulizia del locale molto più veloce e semplice.
Un’altra caratteristica delle macchine taglio laser rispetto a quelle a taglio meccanico è che hanno un numero minore di parti mobili. Questa caratteristica che di per sé può sembrare irrilevante diventa invece interessante quando si pensa che poche parti mobili significano usura minore e quindi minore necessità di sostituire i pezzi.
La manutenzione di una macchina per il taglio laser è quindi generalmente meno dispendiosa di quella di una macchina meccanica.
Le macchine per il taglio laser automatico, si integrano facilmente anche con altri sistemi produttivi di tipo automatizzato e computerizzato.

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E’ poi da tenere presente che attraverso il laser è possibile ottenere tutta una serie di lavorazioni che anche se non sono vere operazioni di taglio, non di meno ampliano la gamma delle possibilità di impiego di questa tecnologia nell’industria.
Il laser è ad esempio possibile in grado di produrre delle incisioni, su superfici quali il legno, dai contorni e dallo spessore perfetto. In questo modo si può ottenere qualsiasi disegno si desidera in modo veloce e preciso. Altro esempio simile è quello della colorazione di superfici con il laser attraverso la bruciatura di aree delle stesse.

La possibilità di utilizzare il laser per tagliare deriva dalla proprietà del laser stesso di concentrare una grande quantità di luce su una superficie molto piccola.
Il taglio col laser avviene attraverso tre principi: combustione, vaporizzazione e fusione. Per quanto riguarda i metalli il principio al lavoro durante l’operazione di taglio è la fusione.
Nel taglio laser di un metallo succede infatti che il materiale si fonde grazie alla elevata concentrazione di luce che lo colpisce. Il materiale fuso viene poi man mano allontanato da un getto di gas.
La parte di scarto viene poi convogliata, raccolta ed eliminata da appositi dispositivi, in modo che l’operazione non lasci residui di lavorazione nell’ambiente.

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La macchina per il taglio

Il fascio di una macchina taglio laser è focalizzato verso un punto di grandezza di qualche millesimo di millimetro e brucia, fonde o vaporizza il materiale che colpisce.
Il tipo di materiale che può essere tagliato dipende dalla potenza del laser. Un laser da 30 watt, ad esempio, è in grado di tagliare la carta e l’acrilico mentre uno da 10 Kilowatt è in grado di tagliare l’acciaio inossidabile di 3 cm di spessore.
Per controllare il percorso del fascio del laser, è sufficiente creare un file vettoriale e inviarlo alla macchina taglio laser.
Esistono molti programmi in grado di creare questi file, come CorelDRAW, Illustrator o Inkscape, e vi sono anche vari programmi open-source. Una volta che la macchina laser ha il suo percorso è possibile tagliare quello che si desidera, sempre che il laser sia di sufficiente potenza.
Le macchine per il taglio laser industriale sono presenti sul mercato già da diversi anni, ma negli ultimi tempi i loro prezzi sono diventati più abbordabili.
Vi sono ad esempio macchine per il taglio laser che si aggirano sui 7000 Euro.
Forse non abbastanza a buon mercato per chi dovrebbe usarla per hobby, ma sicuramente alla portata di una piccola impresa. Per questo molte piccole aziende e anche qualche artigiano stanno investendo in questa tecnologia.
In rete esistono addirittura dei siti che permettono di ottenere i propri pezzi tagliati al laser anche a chi non è in possesso di una macchina laser. E’ sufficiente inviare un file con il tracciato di taglio e scegliere un materiale, e l’azienda proprietaria del sito provvederà ad effettuare il taglio e poi ad inviare i pezzi finiti a chi li ha commissionati.
Oltre il taglio vero e proprio, un fascio laser può anche incidere o “colorare” attraverso la bruciatura diversi materiali.
Il laser è ad esempio in grado di bruciare una immagine sulla superficie di un materiale linea per linea. L’effetto così ottenuto è differente a seconda del tipo di materiale.
Con i materiali acrilici, l’area incisa può risultare di aspetto satinato, mentre con il legno si può ottenere una incisione dai contorni perfetti di profondità di qualche millimetro e di disegno a piacere. Con l’alluminio anodizzato si può invece ottenere un effetto di maggiore o minore luminosità della superficie a seconda dell’angolo sotto il quale la si guarda.
Da tutto questo è facile vedere come il taglio laser permette di passare velocemente dall’idea alla realtà in molti differenti modi. Modi che, man mano che tale tecnologia diffondendosi diventerà più economica e conosciuta, saranno sempre più alla portata di un maggior numero di aziende e persone.
Ci sono alcune caratteristiche essenziali che devono essere tenute a mente da chi si accinge a scegliere una macchina per il taglio laser.
La principale è probabilmente la potenza del laser, che è anche uno dei parametri che incidono maggiormente sul costo della macchina laser. Essenzialmente più il laser è potente e maggiore è lo spessore del materiale che può essere tagliato. Più precisamente maggiore è la potenza a disposizione, più velocemente si sarà in grado di effettuare un certo lavoro.
Sempre connessa con la potenza c’è la questione che non tutte le macchine sono in grado di tagliare i medesimi materiali. Generalmente le macchine con potenze inferiori sono dedicate a materiali meno duri, quali carta o stoffa. Le macchine taglio laser più potenti sono invece utilizzate per il taglio di metalli. Riguardo a questo punto c’è anche da tenere presente che non sempre un metallo meno duro e resistente è più facile da tagliare.
La facilità nel taglio è infatti connessa anche ad altri parametri quali la velocità a cui il materiale scambia calore o l’indice di riflessione del metallo. Riguardo a questo si pensi che l’acciaio risulta più facile da tagliare con il laser rispetto all’alluminio, benché questo sia sicuramente meno resistente del primo.

Un’altra caratteristica importante è la superficie dell’area di lavoro. Questo parametro può variare di molto e dipende dal tipo di uso a cui la macchina è destinata. Solitamente le macchine con are maggiore, che in media si aggira sui quattro/cinque metri quadri, sono quelle utilizzate nel taglio delle lamiere. Macchine con superfici ben minori possono essere comunque utilizzate per il taglio di pezzi molto spessi o resistenti ma di superficie molto più contenuta. Questo anche per dire che non sempre la potenza maggiore è connessa con più ampie superfici di lavoro.
Oltre questi vi sono poi una serie di altri parametri da sottoporre ad attenta considerazione in fase di decisine di acquisto. Per mancanza di spazio elenchiamo qui solo i più importanti: ampiezza di movimento sull’asse Z (asse verticale), velocità di intercambiabilità della testa di taglio, possibilità di interfacciamento con software e hardware, sistemi di convogliamento degli scarti del taglio, costo manutenzione.
Per quanto riguarda i movimenti del laser rispetto al pezzo su cui si lavora, le macchine di taglio al laser sono generalmente di tre tipi principali: a movimento del pezzo, ibride e a movimento della testa laser. Gli assi di spostamento orizzontale vengono denominati X e Y. Quando esiste la possibilità di uno spostamento verticale il relativo asse è denominato Z.

Le macchine a movimento del pezzo hanno la caratteristica di tenere ferma la testa del laser e di muovere invece il pezzo sui cui il laser sta lavorando. Questa soluzione presenta il vantaggio di richiedere delle ottiche meno complesse e inoltre presenta un unico punto in cui raccogliere e rimuovere i residui del taglio. I due svantaggi principali stanno invece nella maggiore lentezza che un sistema del genere comporta e nella maggiore limitatezza della superficie di taglio. Tali svantaggi sono dovuti al fatto che i pezzi su cui si lavora sono generalmente ben maggiori delle teste di taglio, e muovere questi comporta quindi delle maggiori difficoltà e inoltre richiede spazi di esercizio più ampi. Per questo tale soluzione non viene solitamente adottata per macchine al laser che lavorano su vaste superfici.

Le macchine a movimento ibrido presentano invece un braccio principale che si muove solitamente lungo l’asse orizzontale. Su tale braccio si trova la testa del laser che si muove invece su di esso lungo l’asse verticale. Il funzionamento è quindi simile a quello della maggioranza dei plotter utilizzati nella grafica industriale. Questa soluzione permette dei movimenti del fascio di luce più costanti e una semplicità costruttiva maggiore, oltre che richiedere per l’operatività degli meno ampi e offrire uno sfruttamento migliore della potenza disponibile rispetto alla soluzione delle macchine a movimento della testa.

L’ultima soluzione vede invece la testa del laser muoversi in entrambe le direzioni sul pezzo mantenuto fermo. In questo modo la massa in movimento è sempre costante e indipendente dalle dimensioni del pezzo su cui si lavora. Le macchine di questo tipo sono le più veloci, caratteristica questa che risulta importante quando la lastra che viene tagliata e di piccolo spessore. Il motivo è che più lo spessore è piccolo, meno tempo il laser impiega per fondere il materiale e tagliarlo. Con spessori piccoli il laser ha quindi bisogno di poco tempo per effettuare il taglio e la testa può quindi procedere a maggiori velocità. Bisogna comunque aggiungere che le macchine di questo tipo sono quelle che tendono ad avere le ottiche più complesse dovute anche al fatto di dover tenere conto della variazione di grandezza del fascio tra quando la testa si trova vicino al punto di taglio e quando invece questa distanza è maggiore.

Sempre riguardo al movimento del fascio laser, rimane da aggiungere che esistono macchine che utilizzano anche cinque o sei assi di movimento. Tali macchine, comunque meno utilizzate delle precedenti, offrono delle possibilità maggiori e permettono ad esempio una lavorazione più facile di pezzi tridimensionali e di forme complesse.

Vestirsi riciclando: il Pile

 

Il pile fa parte delle fibre sintetiche, prodotte dall’uomo a partire dal petrolio ed ottenute con particolari procedimenti chimici di sintesi. Ha origini recenti: nel 1979 l’azienda americana Malden Mills brevetta la lavorazione a maglia grossa di una fibra continua di poliestere, seguita da una spazzolatura finale (in inglese fleece) che serve a creare l’aspetto soffice e a pelo raso. Il nome del brevetto è Polartecâ ma è conosciuto come Polar fleece o, soprattutto in Italia, come pile.  Nato per abbigliamento tecnico, da tempo è impiegato per ogni tipo di indumento e nei più vari settori del tessile.

Il riciclo della plastica può avvenire in tre modi diversi:

1- Riciclo eterogeneo.

La qualità della plastica riciclata è migliore se in partenza è tutta dello stesso tipo, ed è meno pregiata se prodotta da materiale eterogeneo, ma è altrettanto resistente. Dal riciclaggio di miscele di plastiche diverse (riciclo eterogeneo), infatti, si ottiene una plastica “mista” di notevole resistenza.

2- Riciclo chimico.

Consiste nel demolire la plastica (depolimerizzazione) per ottenere nuovamente il materiale di partenza (i “monomeri”), e da questi ripartire per produrre nuova plastica. E’ quello che più si avvicina al processo ecologicamente ideale che prevede la chiusura del cerchio e non produce rifiuti.

Come si puo’ realizzare questo riciclo?
Attualmente è possibile risolvere tutti i problemi tecnici relativi alla depolimerizzazione delle materie plastiche e al loro riutilizzo. Il vero problema è quello economico.

3- Riciclo meccanico.

Avete mai sentito dire che con 10 bottiglie di plastica riciclata si fa un maglione, con 10 flaconi una sedia e con 2 soli flaconi un freesbee? Ma come è possibile?

Bottiglie e maglioni in fibra sintetica (il cosiddetto “pile”) sono fatti dello stesso materiale, un polimero di nome PET (polietilentereftalato), che “lavorato” in maniera diversa è in grado di generare, appunto, una bottiglia oppure un maglione. Stiamo parlando di riciclo meccanico: ri-lavorando le bottiglie si ottiene il “fiocco”, una fibra sintetica che può essere tessuta e trasformata in un giubbotto di pile oppure in imbottiture per divani o sedili delle automobili. Con la stessa “ricetta” si ricava una panchina da giardino con solo 45 vaschette di plastica, o un albero di natale con 31 bottiglie.

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Oltre al poliestere possono essere aggiunte altre fibre, come poliammide (macromolecole caratterizzate da gruppo ammidico CO-NH, da cui dipendono molte proprietà di questo tipo di composti), acrilico (fibre sintetiche prodotte a partire da acrilonitrile, monomero che costituisce almeno l’85% delle unità ripetitive nella catena polimerica) ed elastane (fibra sintetica di poliuretano molto utilizzata per elasticizzare i tessuti, dai consumatori più conosciuta come Lycra o Elaspan).

poliestere

Il pile non è propriamente un tessuto, lo si ottiene con una particolare lavorazione a maglia, che lo rende voluminoso e soffice. La Triturazione  è la  prima operazione prevista nel riciclaggio della plastica durante la quale i materiali vengono ridotti come dimensioni. Il materiale triturato viene poi immesso nella vasca di lavaggio e viene trascinato dalla corrente d’ acqua verso l’ uscita. La seconda fase è quella della Macinazione: il prodotto proveniente dall’ operazione di lavaggio, viene convogliato in un mulino macinatore che ha lo scopo di ridurre ulteriormente le dimensioni del materiale. Infine la terza fase che è quella dell’ Essiccamento: il macinato viene asciugato e successivamente trasformato in GRANULO. Attraverso il riciclo meccanico, si da vita alla fibra sopra citata che si trasformerà in questa nuova tipologia di tessuto.

Rispetto ai tessuti in lana presenta molte caratteristiche positive:

  • Molto caldo
  • Lavabile in lavatrice
  • Irrestringibile
  • Ingualcibile
  • Economico

       Impermeabile, Polartec NeoShell, il tessuto impermeabile più traspirante attualmente in commercio.  NeoShell offre una permeabilità reale all’aria (0,5 CFM o 2 l/m2/sec). Anche un livello minimo di permeabilità all’aria è in grado di accelerare in modo significativo il trasporto dell’umidità sottoforma di vapore ed è proprio su questo che Polartec ha lavorato: NeoShell, infatti, traspira attivamente, grazie a un’esclusiva membrana realizzata con fibre pari a un sub-micron, dotata di una permeabilità all’aria senza precedenti. 

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Il grado di isolamento termico del pile è definito da un numero: polartec 100 per indumenti intimi o molto leggeri; polartec 200 è la fibra standard, con cui si producono la maggior parte dei capi in commercio; polartec 300 adatto alla realizzazione di capi tecnici per temperature molto basse.

Usato inizialmente per l’abbigliamento sportivo per la sua praticità si è velocemente diffuso in tutti i campi della moda.

http://www.ilgiornale.it/news/dallo-sport-alle-passerelle-dell-alta-moda.html

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Il tessuto pile si può lavare a 30 o 40°C. Si asciuga in fretta e non deve essere stirato. Il tessuto non va candeggiato e alcune marche consigliano di non usare ammorbidenti, perché sfibrerebbero il tessuto.

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Utilizzato sempre più in tutti i settori dell’abbigliamento, sia allo stato “puro” che con altre fibre, il poliestere è molto elastico e non si stropiccia facilmente: le eventuali pieghe che si formano durante l’uso scompaiono da sole in poco tempo. Inoltre, non assorbe l’acqua: in un ambiente con l’85% di umidità, ne assorbe solo l’1%. Sotto il nome di “pile” il poliestere, ottenuto da plastica riciclata entra nella composizione di maglioni, tute sportive, pellicce ecologiche o imbottiture di giacconi. Le moderne tecnologie di riciclo consentono di trasformare in fibra poliestere di qualità le comuni bottiglie in PET dell’acqua minerale. Comprare un “pile” in poliestere da riciclo può significare non solo indossare una maglia morbida, calda, bella, ma anche sottrarre alla discarica o alla dispersione nell’ambiente materiali di scarto. Il poliestere riciclato dal PET è passato da esperimento dell’innovativa azienda Patagonia, nella metà degli anni ’90, a materiale comunemente impiegato al giorno d’oggi.

“Nel 1993 , abbiamo adottato pile nella nostra linea di prodotti a base di consumatori riciclato bottiglie di plastica post- soda . Siamo stati il ​​primo produttore di abbigliamento outdoor. Abbigliamento PCR ® è stato un passo positivo verso un sistema più sostenibile, che utilizza meno risorse , scarta meno e meglio protegge la salute delle persone. Nel corso di 13 anni , abbiamo risparmiato circa 86 milioni di bottiglie di soda. Questa quantità equivale a sufficiente petrolio per riempire un serbatoio di benzina da 40 litri di diminutivo Chevy Suburban 20.000 volte.”

La plastica ha fatto la sua prima sfilata di moda nel 2004: in quella collezione primavera-estate di Giorgio Armani sono sfilati giubbotti, caban e giacche realizzati con il poliestere ottenuto dal riciclaggio delle bottiglie. Con i fogli di Pet riutilizzato, la design Gemma Lescari ha realizzato un impermeabile, mentre Caterina Crepax ne ha ricavato un tailleur antipioggia e una borsetta. Sul mercato si trovano anche le scarpe biodegradabili in lorica, un materiale derivato dalla plastica, che riproduce le stesse caratteristiche del cuoio, dunque è traspirante e idrorepellente. E le discariche ringraziano, visto che ogni anno vengono gettate più di 50 mila tonnellate di scarpe.

GLI EFFETTI SULL’AMBIENTE

Uno studio piuttosto recente pubblicato dalla rivista “Science”, che ha coinvolto ricercatori ambientali di più continenti, afferma che durante ogni lavaggio in lavatrice possono staccarsi più di 2000 fibre di poliestere e acrilico, che poi finiscono nelle spiagge e negli oceani di tutto il mondo. A oggi non esiste la prova scientifica di quanto e come queste fibre siano dannose per l’ambiente marino, ma è un monito per produttori di fibre e macchine lavatrici per sviluppare tecnologie che tengano sempre più conto del possibile danno ambientale.

http://www.patagonia.com/us/patagonia.go?&assetid=2791

http://www.imperialbulldog.com/2010/12/28/indossare-il-poliestere-riciclato/

http://www.whatischemistry.unina.it/it/recycle.html

http://aldexnapoli.jimdo.com/il-pile-tessuto/

http://www.corepla.it/cosa-si-fa-con-la-plastica-riciclata

http://it.wikipedia.org/wiki/Pile

Illuminazione O-LED

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Denominati anche film organici elettroluminescenti, gli O-LED cambieranno radicalmente il vocabolario estetico del design di lampade. I vantaggi che offre questo nuovo sistema d’illuminazione rispetto alle tradizionali lampadine sono, superfici che generano luce anziché punti, un colore più naturale nonché uniforme, minori consumi energetici, uno sviluppo minore di calore e di CO2 ed anche fonti di luce sottili e flessibili.

I film elettroluminescenti consistono essenzialmente in strati di fogli di plastica, incredibilmente sottili ma flessibili, che contengono un materiale fosforescente posto tra due elettrodi.

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Attualmente sono utilizzati per retroilluminare i display a cristalli liquidi.

La società Tedesca Bree, ad esempio, li ha addirittura impiegati per creare un’innovativa borsetta: grazie a fogli di plastica elettroluminescente collegati ad una batteria da 9 volt, l’interno della borsa si il

lumina ogni volta che questa viene aperta.

Forse un giorno gli edifici saranno costituiti da materiale membranaceo dotato, esternamente, di cellule fotovoltaiche per immagazzinare l’energia solare e all’interno, di un rivestimento in pellicola O-LED per trasformare tale energia in luce. L’azienda Lomox ho già studiato una carta da parati che è stata introdotta sul mercato già dallo scorso anno, interamente O-LED, in grado di rendere, in ogni casa, assolutamente superflua ogni tipo di lampadina.

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L’O-LED Orbeos™ di Osram è uno sviluppo dell’enorme potenziale applicativo degli O-LED come sorgenti luminose flessibili e trasparenti che come ulteriore particolarità ha quella di riunire in un’unica sorgente la possibilità di creare illuminazione funzionale e d’atmosfera. Il pannello non contiene mercurio, è privo di emissioni UV/IR e in condizioni ideali assicura una durata di circa 5000 ore.

<<Il futuro della luce>> afferma Roberto Barbieri, consigliere delegato Osram <<appartiene a questi diodi organici a emissione luminosa in grado di offrire possibilità creative mai sperimentate prima, trasformando la luce in un’asperienza da vivere>>.

Nella visione di un futuro molto prossimo gli O-LED consentiranno a qualsiasi oggetto (pareti, soffitti, finestre, ma anche in combinazione con altri materiali integrati direttamente nei prodotti, dall’ abbigliamento all’ arredamento, dalle automobili alle opere d’arte e molto altro) di trasformarsi in una vera e propria sorgente luminosa. <<Con gli O-LED, la luce diviene parte integrante del design>>, sottolinea Kristin Knappstein, Business Development Manager di Philips Lighting.

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I progettisti sono ancor più liberi di dar vita a concetti origiali e intriganti. Si potranno vedere abiti luminescenti, finestre che emano luce diurna anche quando ormai calato il buio, arredi avvolti da aloni di luce o gioielli che brillano di luce propria, ecc…

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Portafrutta in legno stampato in 3D

Una nuova straordinaria tecnologia viene utilizzata da Freedom of Creation per produrre oggetti in maniera sostenibile utilizzando materiali ecologici. Questo esempio mostra un portafrutta stampato tramite una stampante 3D, il progetto con una geometria molto elaborata;  è stato perfettamente realizzato utilizzando come materia prima la segatura e un collante.