1. Bologna,
ProMaTec 08/06/2011
Progetto Distretto PROMATEC:
materiali innovativi per la meccanica
Ing. E. Dolcini , PhD
R&D Riba Composites S.r.l

2. Bologna,
ProMaTec AGENDA: 08/06/2011
• Inquadramento del Progetto di Ricerca
• Gli Attori della Ricerca
• Gli Obiettivi del Progetto di Ricerca
• Le Attività del Progetto di Ricerca
•…

3. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
Bando Regione E.R. : “Dai distretti Produttivi ai Distretti Tecnologici”
Filiera di riferimento:Nuovi Materiali per la Meccanica
Studio di un materiale composito innovativo e del relativo
processo produttivo per realizzare componenti strutturali
Requisiti:
- Elevate prestazioni meccaniche
- Resistenza all’invecchiamento
- Sostenibilità economica / industriale
- Affidabilità dei processi produttivi

4. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
Richiesta da parte del mercato:
• Alleggerimento continuo
• Migliorare la sicurezza passiva
• Migliorare la risposta dinamica dei sistemi meccanici (NVH)
Materiali con prestazioni specifiche migliori
Resistenza/peso
Rigidezza/peso
Dissipazione energetica/peso

5. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
….alleggerimento continuo
- Riduzione consumi ed emissioni CO2
- Incremento Prestazioni (Accelerazioni,
Handling Vettura )
Necessità di avere veicoli sempre più sicuri in caso di urto (sicurezza passiva)
Energia Specifica Assorbita dal Composito è
maggiore di quella dei comuni materiali metallici:
- 10 kg Alluminio
- 5 kg Vetro
- 4 kg Carbonio

6. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
….alleggerimento continuo
- Necessità di ridurre la massa dei bracci a
sbalzo per poter aumentare la loro lunghezza
- Possibilità di ridurre la zavorra e alleggerire il
mezzo di trasporto: minor numero di assali
Il composito permette di
aumentare di 4 m la
lunghezza delle ultime
sezioni senza cambiare la
taglia del camion
Componenti soggetti a carichi affaticanti molto elevati e ambienti di lavoro
stressanti per l’integrità del materiale ( umidità, escursione termica, sporcizia )

7. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
….alleggerimento continuo
- Possibilità di aumentare le cadenze produttive (macchine più veloci )
- Riduzione delle vibrazioni
- Minor potenza richiesta agli azionamenti elettrici
Alluminio Carbonio/Epox
Leva per macchina di assemblaggio:
+ 10% cadenza produttiva

8. Bologna,
ProMaTec Inquadramento del Progetto 08/06/2011
di Ricerca:
….riduzione delle vibrazioni e del rumore ( NVH )
- Aumento delle frequenze proprie del
sistema
- Incremento della capacità smorzante
del sistema
t
Hz
caratteristiche di rigidezza e viscosità del materiale

9. Bologna,
ProMaTec Gli attori della Ricerca: 08/06/2011
Filiera di Riferimento
FORNITORI PRODUTTORE DEL
DELLE MATERIE COMPONENTE CLIENTE FINALE
PRIME FINITO
Le proprietà di un componente strutturale dipendono da:
- Caratteristiche della fibra
- Caratteristica della matrice
- Quantità relative di fibra e matrice all’interno del composito
….
Intervenire sulle proprietà chimico/fisiche di matrice e fibra
per ottenere le desiderate prestazioni del componente finale
I MATERIALI COMPOSITI SONO MATERIALI DA PROGETTARE

10. Bologna,
ProMaTec Gli attori della Ricerca: 08/06/2011
Associazione Temporanea di Imprese
MATERIA PRIMA PER LA UTENTE
MATRICE: FINALE:
ELANTAS/Camattini S.p.A. Ferrari S.p.A.
CAPOFILIERA/
PROPONENTE COSTRUTTURE DI PARTI
PROPONENTE
IN COMPOSITO:
RI-BA Composites S.r.l.
MATERIA PRIMA PER IL
RINFORZO: CAPO FILIERA
G. Angeloni S.r.l
PROPONENTE
CONSULENZA SOFTWARE:
ESI Italia S.r.l.
PROPONENTE
FILIERA

11. Bologna,
ProMaTec Gli attori della Ricerca: 08/06/2011
Collaborazione centri della Rete Alta Tecnologia
MATERIA PRIMA PER LA
MATRICE: CAPOFILIERA/
ELANTAS/Camattini S.p.A. COSTRUTTURE DI PARTI
IN COMPOSITO:
PROPONENTE RI-BA Composites S.r.l. UTENTE
FINALE:
CAPO FILIERA Ferrari S.p.A.
MATERIA PRIMA PER IL
RINFORZO: PROPONENTE
G. Angeloni S.r.l
CONSULENZA SOFTWARE:
PROPONENTE
ESI Italia S.r.l.
PROPONENTE
FILIERA

12. Bologna,
ProMaTec Obiettivi della Ricerca: 08/06/2011
1) Definizione e progettazione di uno o più materiali compositi per applicazioni
strutturali e semi strutturali tali da:
• Garantire elevate prestazioni meccaniche ed affidabilità
• Poter essere utilizzati in processi industriali con rateo superiore a quello delle tradizionali
tecnologie per materiali compositi
2) Definizione di procedure di caratterizzazione univoca per la famiglia di materiali
oggetto di studio
3) Definizione di modelli di calcolo atti a prevedere il comportamento meccanico del
materiale e la relativa correlazione con le caratterizzazioni meccaniche

13. Bologna,
ProMaTec Obiettivi della Ricerca: 08/06/2011
Studio e realizzazione di componenti prototipali su cui verificare il conseguimento
dei risultati:
• Parti di telaio/carrozzeria per vetture sportive ad elevate prestazioni
• Camicia per cilindro oleodinamico ad elevate pressioni di esercizio

14. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
1) Analisi dello scenario tecnologico e dei processi innovativi legati al settore dei materiali compositi
2) Individuazione dei materiali e delle tecnologie più adatte al conseguimento degli obiettivi prestazionali
richiesti da componenti strutturali
3) Caratterizzazione dei materiali identificati e determinazione delle proprietà meccaniche, vibroacustiche e
di processo
4) Progettazione e sviluppo tecnologico realizzativo dei componenti prototipali
5) Verifiche sperimentali sui prototipi realizzati

15. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
1) Analisi dello scenario tecnologico e dei processi innovativi legati al settore dei materiali compositi
1.1) Analisi dei materiali innovativi presenti allo stato dell’arte ed integrabili in strutture in composito
1.2) Analisi comparativa di più soluzioni tecnologiche attualmente utilizzate nel manufacturing dei materiali compositi
1.3) “Target setting Deployment” per componenti strutturali
1.4) Determinazione dei componenti strutturali su cui testare i nuovi materiali e le nuove tecnologie

16. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
2) Individuazione dei materiali e delle tecnologie più adatte al conseguimento degli obiettivi prestazionali
richiesti da componenti strutturali
2.1) Definizione e selezione dei materiali da testare
2.2) Studio di impostazione dei componenti prototipali da realizzare e delle specifiche da conseguire
2.3) Determinazione delle tecnologie/processi per la realizzazione dei componenti strutturali

17. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
2) Individuazione dei materiali e delle tecnologie più adatte al conseguimento degli obiettivi prestazionali
richiesti da componenti strutturali
2.1) Definizione e
selezione dei
materiali da testare
2.2) Studio di impostazione dei
2.3) Determinazione delle
componenti prototipali da tecnologie/processi per la
realizzare e delle specifiche da realizzazione dei componenti
conseguire
strutturali

18. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
3) Caratterizzazione dei materiali identificati e determinazione delle proprietà meccaniche, vibroacustiche e
di processo
3.1) Caratterizzazione delle proprietà riguardanti i processi tecnologici di interesse (viscosità resine, permeabilità
preforme, drappabilità tessuti..)
3.2) Caratterizzazione statica e microstrutturale dei compositi scelti per la realizzazione dei diversi componenti
3.3) Caratterizzazione dinamica dei materiali identificati per la realizzazione dei diversi componenti
3.4) Caratterizzazione a crash dei materiali identificati per la realizzazione dei diversi componenti

19. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
4) Progettazione e sviluppo tecnologico realizzativo dei componenti prototipali
4.1) Studio e ottimizzazione tecnologica per la realizzazione dei componenti prototipali in riferimento al reale
processo produttivo di serie
4.2) Progettazione di dettaglio dei componenti prototipali da realizzare
4.3) Realizzazione dei prototipi funzionali per la verifica del processo tecnologico e delle conseguenti
prestazioni strutturali

20. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il Progetto si articola nei seguenti Obiettivi Realizzativi (OR):
5) Verifiche sperimentali sui prototipi realizzati
5.1) Verifica della conformità dei processi tecnologici necessari alla realizzazione delle parti strutturali
5.2) Verifica delle prestazioni strutturali sui componenti prototipali realizzati con i materiali innovativi e
ottimizzazione dei modelli di calcolo

21. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011

22. Bologna,
ProMaTec Attività del Progetto di Ricerca: 08/06/2011
Il progetto è partito il I°Luglio 2010 e risulta allineato alla pianificazione prevista:
OR 1 completato
OR 2 in fieri
OR 3 in fieri
OR 4 in fieri
OR5 non iniziato

23. Bologna,
ProMaTec Conclusioni: 08/06/2011
• Il progetto spinge ad una forma di collaborazione molto più trasversale all’interno della filiera:
collaborazione e compartecipazione di risorse strategiche fra i partner
• Il progetto favorisce il trasferimento tecnologico dagli enti di ricerca della Rete Alta Tecnologia
verso il mondo aziendale auspicabile un incremento del know how per le aziende coinvolte
….. ci vediamo nel 2012 per i risultati tecnici !
ProMaTec

24. Bologna,
ProMaTec 08/06/2011