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Il progetto IperCER: Innovazione di processo per la filiera della piastrella ceramica sostenibile

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Il Progetto IperCer si rivolge all’industria delle piastrelle ceramiche, in particolar modo ai produttori di lastre di grande formato in grès porcellanato. Il progetto si propone di ottimizzare ed efficientare il ciclo produttivo delle grandi lastre studiando soluzioni di processo e modellazione per l’intera filiera del grande formato attraverso un approccio integrato che si avvale anche di misure sperimentali sul campo.

Principali filiere coinvolte: Ceramica e affini, Meccanica, Efficienza Energetica, Farmaceutica

Sito web del progetto: www.ipercer.it
Presentazioni e video: http://cerr.eu/what-s-going-on/357-materiali-dei-seminari-disponibili-online

Published in: Engineering
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Il progetto IperCER: Innovazione di processo per la filiera della piastrella ceramica sostenibile

  1. 1. INNOVAZIONE NELLA FILIERA DELLA PIASTRELLA CERAMICA SOSTENIBILE Ana Pavlovic, Università di Bologna Centro Interdipartimentale Meccanica avanzata e materiali - CIRI MAM INNOVAZIONE DI PROCESSO PER LA FILIERA DELLA PIASTRELLA CERAMICA SOSTENIBILE Bologna, 07.09.2017
  2. 2. IPERCER 2 Tematica trattata Il progetto IPERCER affronta le nuove sfide tecnologiche legate ad un prodotto di punta della produzione ceramica regionale: LASTRE CERAMICHE in GRANDE FORMATO
  3. 3. IPERCER 3
  4. 4. IPERCER 4
  5. 5. IPERCER 5 Obiettivi Ottimizzare e rendere efficiente il ciclo produttivo delle grandi lastre studiando soluzioni di processo e modellazione per l'intera filiera del grande formato attraverso un approccio integrato che si avvale anche di misure sperimentali sul campo. L'efficientamento del ciclo produttivo ceramico vuole essere raggiunto sia in termini tecnologici (miglioramento della compattazione, cottura, metodi di misura, etc.) sia in termini energetici (riduzione dei consumi) attraverso una validazione con partner industriali del settore.
  6. 6. IPERCER 6 Partner coinvolti • Coordinamento: • Partner scientifici: • Partner industriali: • Partner per la diffusione:
  7. 7. IPERCER 7 Flow sheet di progetto 6 Obiettivi Realizzativi: - 2 OR di gestione e diffusione - 4 OR tecnico-scientifici
  8. 8. IPERCER 8 OR1 - Compattazione OR1 - Comportamento delle POLVERI durante la COMPATTAZIONE: fenomenologia e approcci di simulazione Partner che coordina l’attività di OR: Altri partner scientifici coinvolti: Partner industriali:
  9. 9. IPERCER 9 distribuzione granulometrica umidità globale e delle frazioni granulometriche forma e rugosità dei granuli struttura interna del granulo Caratterizzazione: OR1 - Compattazione Approccio fenomenologico Reologia degli atomizzati: velocità di flusso tap density angolo statico e dinamico Compattazione: densificazione; espansione/ritiro post-pressatura/essiccamento; curve pressione-porosità; resistenza in verde e in secco; resistenza del granulo 10 kg/cm2 25 kg/cm2 75 kg/cm2
  10. 10. IPERCER 10 OR1 - Compattazione Approccio fenomenologico • Protocollo di caratterizzazione degli atomizzati, allo scopo di definirne il comportamento reologico. • Determinazione delle caratteristiche degli atomizzati e loro comportamento nella deposizione su nastro prima della formatura di grandi lastre, definendo i parametri che influenzano la scorrevolezza delle polveri; • Determinazione del comportamento degli atomizzati nella pressatura convenzionale e nella laminazione, ottenendo curve di compattazione e modello fenomenologico dell’evoluzione di porosità, densità e microstruttura.
  11. 11. IPERCER 11 Simulazione del processo di deposizione Replicare i risultati sperimentali ottenuti in laboratorio sulle polveri atomizzate mediante analisi numeriche Simulazione del processo di compattazione Sviluppo di modelli predittivi ed interpretativi: OR1 - Compattazione Modellazione numerica
  12. 12. IPERCER 12 OR2 - Cottura Partner che coordina l’attività di OR: Altri partner scientifici coinvolti: Partner industriali: OR2 - Comportamento degli IMPASTI durante la COTTURA: deformazioni loro modellazione e analisi del fabbisogno energetico
  13. 13. IPERCER 13 Curve di densificazione Evoluzione della composizione di fase Piroplasticità Porosità chiusa Proprietà fase vetrosa Sinterizzazione: OR2 - Cottura Approccio fenomenologico Modello numerico che consente di valutare tensioni residue e deformazioni che si sviluppano durante il processo produttivo Modellazione numerica Sviluppo di modelli predittivi ed interpretativi:
  14. 14. IPERCER 14 Bilancio energetico di un forno Identificazione parametri fisico-chimici rilevanti Elaborazione dei dati monitoraggio di un forno (presso azienda) mediante analisi statistica multivariata per la semplificazione di correlazioni complesse di dati e la successiva creazione di EnPI (KPI energetici) significativi OR2 - Cottura Aspetti energetici
  15. 15. IPERCER 15 OR3 - Lavorazioni post-cottura Partner che coordina l’attività di OR: Altri partner scientifici coinvolti: Partner industriali: OR3 - LAVORAZIONI post cottura: modellazione di impianto ed ottimizzazione delle fasi di taglio, spacco e lucidatura
  16. 16. IPERCER 16 Sgrossatura Levigatura e Lappatura Incisione e Spacco Taglio e Bisellatura Asciugatura Ottimizzazione impianti: OR3 - Lavorazioni post-cottura Modellazione numerica Utilizzo degli Elementi Finiti per l’ottimizzazione degli impianti di lavorazione post cottura per piastrelle di grande formato (in chiave di efficienza funzionale ed energetica) Dati di rilevanza energetica sulle linee di post-cottura Monitoraggio elettrico presso azienda Aspetti energetici
  17. 17. IPERCER 17 OR4 - Misure Partner che coordina l’attività di OR: Altri partner scientifici coinvolti: Partner industriali: OR4 - Metodi di MISURA e CONTROLLO
  18. 18. IPERCER 18 Data-plucometro orizzontale Macchina a coordinate CMM Braccio di misura portatile Misure di confronto: OR4 - Misure Caratteristiche dimensionali Sviluppo di un metodo di misura delle caratteristiche dimensionali fuori linea, coerente con l’attuale norma di riferimento. Sviluppo di Linee guida e protocollo di misura delle dimensioni e della planarità di grandi lastre a supporto della preparazione di un draft normativo da presentare in sede CEN e ISO. (Revisione della norma o sviluppo di un metodo alternativo) OBIETTIVI:

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