Progetti finanziati Regione Lazio
• PACCHI BATTERIE CON SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO RAME-GRAFENE (BRAIN)
• CONTENITORI MULTIFUNZIONALI 4.0 PER SISTEMI ELETTRONICI AEROSPAZIALI (COMETA)
• NUOVO SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA TERMICA PCM E STRUTTURE CELLULARI METALLICHE (BE CIRCULAR)
•Smart Care @ Work (SC@W) (Smart Care)
•Laser joIning fOr New hybrid Structures (Lions)
•STIMULI RESPONSIVE MATERIALS 4D FOR SPACE (STIMA4S)
•3D PRINTING DI STRUTTURE METALLICHE AEROSPAZIALI DA FEEDSTOCK POLIMERICI (3D-PolMet)
AUTOMEZZI COMPATTATORI AD ELEVATA FUNZIONALITÈ PER LA RACCOLTA E IL TRASPORTO DEI RIFIUTI URBANI (ACME)
Il progetto, proposto con la Società Fratelli Mazzocchia S.p.A, è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “Mobilità sostenibile e intelligente” (POR FESR Lazio 2014-2020, Asse I – Ricerca e innovazione e Asse 3 – Competitività).
Obiettivo dell’Avviso è quello di rafforzare la competitività del tessuto produttivo laziale, in coerenza con le aree di specializzazione della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale, Green Economy e Sicurezza, attraverso il sostegno di Progetti Imprenditoriali innovativi realizzati da imprese, singole e associate, che abbiano ricadute significative sugli ambiti strategici individuati tramite la Call for Proposal “Sostegno al riposizionamento competitivo dei sistemi imprenditoriali territoriali” (approvata con la DD G09404/2015).
Il progetto, della durata di 18 mesi, riguarda la realizzazione di automezzi compattatori ad elevata funzionalità per la raccolta dei rifiuti urbani, caratterizzati da elevata funzionalità e basso impatto ambientale.
Si intende realizzare un automezzo dimostratore caratterizzato dai seguenti aspetti: la riduzione dei consumi e/o l’aumento del carico utile ottenuti con l’alleggerimento del sistema di compattazione mediante la progettazione avanzata e l’impiego di nuovi materiali; la riduzione del rumore emesso dall’automezzo durante il funzionamento, da perseguire mediante uno studio sistematico delle caratteristiche delle fonti di emissione e la verifica della possibilità di adottare nuovi materiali per i sistemi smorzanti e fono assorbenti; la riduzione della carica batterica mediante la realizzazione di superfici auto-pulenti e auto-igienizzanti (esterne – interne del sistema di compattazione e della cabina guida) con l’adozione delle nanotecnologie a base TiO2; la riduzione dei fermi macchina e la risoluzione delle criticità di funzionamento mediante il monitoraggio e la gestione della integrità e efficienza del sistema di compattazione con lo sviluppo di un controllo remoto.
PACCHI BATTERIE CON SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO RAME-GRAFENE
(BRAIN)
Il progetto, realizzato con la Società Elettronica e Sistemi per Automazione – ELE.SI.A. S.p.A., è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “KETs – tecnologie abilitanti” (POR FESR Lazio 2014-2020, RIPOSIZIONAMENTO COMPETITIVO – FASE II)
Obiettivo dell’Avviso è quello di favorire la riqualificazione settoriale, lo sviluppo delle filiere e rafforzare la competitività del tessuto produttivo laziale, favorendo l’applicazione delle tecnologie abilitanti (Key Enabling Technologies – KETs) in tutte le aree di specializzazione della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale, Aerospazio, Scienze della Vita, Beni culturali e tecnologie per il patrimonio culturale, Industrie creative digitali, Sicurezza, Green Economy e Agrifood, attraverso il sostegno di Progetti Imprenditoriali realizzati da imprese, singole e associate, che, anche mediante integrazione di filiere, scambio di conoscenze e competenze, abbiano ricadute significative sugli ambiti strategici individuati tramite la Call for Proposal “Sostegno al riposizionamento competitivo dei sistemi imprenditoriali territoriali”.
Scopo del progetto, della durata di 18 mesi, è la realizzazione di Pacchi Batterie con BTMS dette BTMS (Battery Thermal Management System) che impieghino per i sistemi di raffreddamento un materiale avanzato ad elevatissima conducibilità termica costituito da depositi di rame caricato uniformemente con nanopolveri di grafene. Il progetto si colloca nelle direttrici di cambiamento indicate nel documento definitivo della Smart Specialization Strategy della Regione Lazio (S3) riportate nei paragrafi 2.3.1 Aerospace e 2.3.6 Green Economy.
Il Progetto proposto rientra nei temi dei Servizi Satellitari definiti come”… tutti quei servizi forniti ai clienti grazie all’utilizzo di informazioni provenienti dai satelliti e possono quindi essere tradotti in svariate forme…..”. Gli obiettivi di ricerca si inquadrano in particolare nell’ambito dello sviluppo della conoscenza e delle innovazioni di prodotto e di processo afferenti le tematiche, incluse la produzione dei pacchi batterie con BTMS per sistemi elettronici, destinati al settore dell’aerospazio che rientrano in pieno nell’ambito del “Ground Equipment” che viene definito nell’ambito della S3 come “ …….. ground equipment che riguarda … tutto l’equipaggiamento terrestre che serve per comunicare con i satelliti ed immagazzinare le informazioni ed i dati da essi raccolti”.
Il progetto rientra altresì nei temi della Green Economy in riferimento allo “sviluppo di settori eco-innovativi per favorire tecnologie, processi, servizi e prodotti green”. La realizzazione dei pacchi batterie con BTMS innovativi si colloca nell’area della mobilità sostenibile e intelligente e in particolare allo sviluppo di soluzioni innovative di prodotto e di processo relativi alla mobilità elettrica (Power Train e Nuovi materiali).
CONTENITORI MULTIFUNZIONALI 4.0 PER SISTEMI ELETTRONICI AEROSPAZIALI
(COMETA)
Il progetto, realizzato con la Società Elettronica e Sistemi per Automazione – ELE.SI.A. S.p.A. ,è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “Aerospazio e sicurezza” (POR FESR Lazio 2014-2020, Asse I – Ricerca e innovazione e Asse 3 – Competitività).
Obiettivo dell’Avviso è quello di favorire la riqualificazione settoriale, lo sviluppo delle filiere e rafforzare la competitività del tessuto produttivo laziale, in coerenza con le aree di specializzazione della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale, Aerospazio, Sicurezza, Green Economy e Agrifood, attraverso il sostegno di Progetti Imprenditoriali realizzati da imprese, singole e associate, che, anche mediante integrazione di filiere, scambio di conoscenze e competenze, abbiano ricadute significative sugli ambiti strategici individuati tramite la Call for Proposal “Sostegno al riposizionamento competitivo dei sistemi imprenditoriali territoriali”.
Il progetto di ricerca, della durata di 18 mesi, si inquadra nell’ambito della produzione dei contenitori per sistemi elettronici (Electronic System Packaging-ESP) destinati al settore dell’aerospazio. I sistemi elettronici interessati sono gli apparati relativi all’equipaggiamento terrestre che serve per comunicare con i satelliti ed immagazzinare le informazioni e i dati da essi raccolti (Ground Equipment dalla Smart Specialization Strategy della Regione Lazio (S3), paragrafo 2.3.1 Aerospace, Servizi Satellitari Aerospazio), oltre agli apparati di aiuto alla navigazione, i computer di bordo, i sistemi di comunicazione radio, i gruppi di continuità (batterie e inverter). Obiettivo finale del progetto è la progettazione e la produzione di contenitori prototipali ESP (Electronic System Packaging-ESP) – ATR (Air Transport Rack) (con livello di maturità tecnologica TRL6/TRL7) altamente innovativi per il settore aerospaziale che devono conservare i vincoli normativi (i contenitori ESP impiegati nel settore dell’aerospazio devono rispondere agli standard ATR Air Transport Rack in termini di fattore di forma e d’interfacce meccanica, elettrica e termica), normativa che consente numerosi vantaggi quali la modularità, la scalabilità, la facilità di trasporto e l’efficiente gestione della logistica delle parti di rispetto, ma per contro genera vincoli progettuali e costruttivi che allo stato attuale contribuiscono a limitare l’innovazione del prodotto; per rispondere alle richieste del mercato, e superare le criticità consentendo di proporre al mercato internazionale prodotti altamente competitivi in termini di prestazioni, costi e nuove funzionalità, l’obiettivo è sviluppare attività di ricerca industriale e di sviluppo sperimentale, di prodotto e di processo che saranno focalizzate sui seguenti aspetti: Progettazione – nuovi criteri di multifunzionalità nella progettazione dei contenitori che possano integrare soluzioni termiche, meccaniche e l’impiego di sensoristica innovativa ai fini della autodiagniostica; Materiali – adozione di nuovi materiali quali schiume metalliche, depositi rame/grafene, compositi a matrice polimerica e fibre di carbonio progettati per l’applicazione, depositi metallici su polimeri; Tecnologie – impiego di nuove tecnologie di additive manufacturing con polveri metalliche o polimeriche, trattamenti di metallizzazione superficiale di materiali polimerici e compositi, tecnologie di deposizione rame/grafene; Autodiagnostica – progettazione e costruzione di una nuova sensoristica termica e meccanica inserita nel materiale strutturale, sistemi per il trattamento dei dati, modelli di intelligenza artificiale per l’autodiagnostica.
TECNOLOGIA INNOVATIVA 4.0 PER LA PRODUZIONE DI SPESSORI METALLICI ULTRA-PRECISI PER STRUMENTI OTTICI SPAZIALI
(TALISMANI)
Il progetto, proposto con la Società AIRWORKS S.R.L., è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “Aerospazio e sicurezza” (POR FESR Lazio 2014-2020, Asse I – Ricerca e innovazione e Asse 3 – Competitività).
Obiettivo dell’Avviso è quello di favorire la riqualificazione settoriale, lo sviluppo delle filiere e rafforzare la competitività del tessuto produttivo laziale, in coerenza con le aree di specializzazione della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale, Aerospazio, Sicurezza, Green Economy e Agrifood, attraverso il sostegno di Progetti Imprenditoriali realizzati da imprese, singole e associate, che, anche mediante integrazione di filiere, scambio di conoscenze e competenze, abbiano ricadute significative sugli ambiti strategici individuati tramite la Call for Proposal “Sostegno al riposizionamento competitivo dei sistemi imprenditoriali territoriali”.
Il progetto, della durata di 18 mesi, intende realizzare un nuovo processo di produzione, con attività di progettazione avanzata e tecniche di manufacturing basate su ALM (Additive Layer Manufacturing), AUM (Advanced Ultraprecision Manufacturing) e l’impiego della intelligenza artificiale ai fini del controllo di processo e della progettazione/qualificazione del prodotto e di un nuovo prodotto quali sono gli spessori ultra-precisi per la strumentazione ottica scientifica per l’osservazione terrestre e l’esplorazione dell’universo.
Nello specifico considerata l’importanza cruciale che hanno gli strumenti ottici nell’industria spaziale (e non solo per lo studio del clima, ma anche per sicurezza nazionale e i tanti usi commerciali), questo progetto propone la ricerca e lo sviluppo industriale di una nuova tecnologia di spessori “ultra-precisi” per applicazioni Spazio, intesi come spessori paralleli o inclinati di dimensione massima fino a 100 mm ottenuti con un errore inferiore a ± 2 μm sullo spessore e deviazione dall’angolo nominale minore di ± 10 secondi d’arco (0.0028°).
Queste specifiche, specie per le tolleranze sull’angolo, sono tra le 5 e le 10 volte più accurate di quanto sia realizzabile al momento e permetteranno:
• un drastico abbattimento dei tempi e dei costi attualmente necessari all’Industria Spaziale per raggiungere l’allineamento ottico della strumentazione
• la possibilità per l’Industria di migliorare ulteriormente le performance ottiche degli Strumenti, disponendo di un sistema di spessorazione significativamente più preciso di quello realizzabile attraverso altre tecnologie avanzate.
Saranno sviluppate la conoscenza e le innovazioni di prodotto e di processo afferenti le tematiche incluse nella Smart Specialization Strategy della Regione Lazio – S3 riguardanti in particolare: la componentistica spaziale, con riferimento a nuovi materiali e/o nuovi componenti elettronici, ottici, elettromeccanici, digitali e di sottosistemi avanzati di bordo e di terra; le tecniche di manufacturing basate su ALM (Additive Layer Manifacturing).
PRODUZIONE SOSTENIBILE ED EFFICIENTE DI SOLVENTI DA RIFIUTI MEDIANTE STRUMENTI INNOVATIVI PER L’ECONOMIA
(PRECISO)
Il progetto della durata di 18 mesi proposto con la Società Kemipol SrL si inquadra nell’ambito della produzione da rifiuti di solventi per impieghi industriali ed è stato sovvenzionato nell’ambito dell’ Avviso Pubblico “Circular Economy ed Energia – Progetti Integrati” (POR FESR LAZIO 2014-2020 – RIPOSIZIONAMENTO COMPETITIVO – FASE II)
L’ obiettivo del progetto è quello di realizzare un processo innovativo che superi gli attuali limiti produttivi e di impatto ambientale adottando strumenti e metodiche che rispondono alla implementazione dei principali paradigmi della economia circolare.
Questi si concretizzeranno nei seguenti traguardi:
- processo innovativo di trattamento a basso impatto ambientale caratterizzato da elevata efficienza e flessibilità;
– modelli e metodi per la simulazione e la gestione del processo e per la simbiosi industriale efficiente.
Le attività da sviluppare riguarderanno i seguenti temi:
- studio e realizzazione di un impianto prototipale per l’estrazione di solventi mediante gas in fase subcritica;
– studio e impiego di nuovi catalizzatori con maggiore efficienza;
– studio e realizzazione di modelli di intelligenza artificiale finalizzati alla simulazione e al controllo di processo;
– sviluppo di modelli e metodiche di integrazione industriale.
I risultati attesi dalle ricadute di progetto consentiranno: di ridurre i tempi, i costi e l’impatto ambientale nella produzione di solventi da rifiuto; una elevata flessibilità operativa; nuovi strumenti efficienti per la simbiosi industriale.
NUOVO SISTEMA DI ACCUMULO DI ENERGIA TERMICA PCM E STRUTTURE CELLULARI METALLICHE
(BE CIRCULAR)
Il progetto della durata di 18 mesi proposto con tre partner industriali, OPV Solutions Srl, Gruppo Nexus Srl e PLP Meccanica Srl, si inquadra nel settore dei sistemi per la produzione di acqua calda in ambito domestico a uso sanitario e per il funzionamento degli elettrodomestici ed è stato sovvenzionato nell’ambito dell’ Avviso Pubblico “Circular Economy ed Energia – Progetti Integrati” (POR FESR LAZIO 2014-2020 – RIPOSIZIONAMENTO COMPETITIVO – FASE II)
Obiettivo specifico è lo studio, la progettazione e la realizzazione di un sistema innovativo per l’accumulo di energia termica prodotta da pannelli solari.
Un sistema di accumulo è in grado di acquisire energia termica durante il giorno e di cederla anche di notte consentendo di disaccoppiare il momento della produzione dell’energia con quello dell’utilizzo.
Rispetto ai sistemi di accumulo tradizionali il nuovo sistema sarà caratterizzato da: elevata efficienza in termini di quantità di energia accumulata per volume dell’accumulatore; ingombri ridotti; basso impatto ambientale in termini di consumi energetici e CO2 prodotta; ridotta manutenzione.
Queste prestazioni saranno raggiunte grazie all’impiego di un nuovo materiale composito caratterizzato dal cambiamento di fase (solido-liquido-solido) di uno dei due materiali che lo costituiscono.
In particolare, il composito sarà costituito dall’accoppiamento di polimeri a cambiamento di fase (PCM) dispersi in una struttura cellulare in alluminio (FILLER).
Il polimero nella transizione solido/liquido/solido consente l’accumulo/cessione di una elevata quantità di energia termica mentre la struttura cellulare in alluminio consente la conduzione termica da e verso zone di polimero anche interne a questo. In assenza della struttura cellulare lo scambio termico sarebbe ostacolato dalla naturale bassa conducibilità termica del polimero.
Il composito presenta, invece, nel complesso alta capacità di accumulo e buona conduzione termica dimostrate con studi sperimentali che hanno consentito di raggiungere un livello di conoscenza classificabile in TRL5-6.
Elementi di criticità, da superare con attività di R&S, riguardano i seguenti aspetti: definizione della geometria ottimale della struttura cellulare di alluminio; studio delle condizioni di scambio termico alla interfaccia polimero/metallo alle diverse temperature; definizione delle tecnologie di produzione della struttura cellulare in relazione alla tipologia di lega di alluminio da impiegare, alla struttura cellulare ottimale,ad una costruzione modulare e alla riduzione dei costi. Le informazioni acquisite saranno impiegate: per il dimensionamento termico e strutturale dell’accumulatore nonché per la progettazione e realizzazione di dimostratori, secondo i requisiti che le norme nazionali ed europee prevedono.
MACCHINA AVANZATA PER LA FINITURA SUPERFICIALE DI COMPONENTI PRODOTTI CON ADDITIVE LAYER MANUFACTURING (MATAMAT)
Il progetto di ricerca e sviluppo industriale, proposto dalla Società O.S.I.M. Srl e l’Università di Roma Tor Vergata – Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa costituitisi in ATS, si inquadra nell’ambito del bando “4. KETs – Progetti Integrati-POR FESR LAZIO 2014-2020” Asse I – Ricerca e innovazione e Asse 3 – Competitività.
Obiettivo dell’Avviso è quello di rafforzare la competitività del tessuto produttivo laziale, in coerenza con le aree di specializzazione della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale, Green Economy e Sicurezza, attraverso il sostegno di Progetti Imprenditoriali innovativi realizzati da imprese, singole e associate, che abbiano ricadute significative sugli ambiti strategici individuati tramite la Call for Proposal “Sostegno al riposizionamento competitivo dei sistemi imprenditoriali territoriali” (approvata con la DD G09404/2015).
Obiettivo generale del progetto è lo studio e la realizzazione di macchine di finitura avanzate a letto fluido dedicate alla finitura di componenti funzionali prodotti per Additive Layer Manufacturing in lega metallica e destinati principalmente al settore dell’aerospazio e al lavaggio, propedeutico a successive fasi di lavorazione, di componenti realizzati anche in altri contesti manifatturieri.
Le criticità affrontate, mediante attività di ricerca industriale e di sviluppo sperimentale, per il perseguimento dell’obiettivo hanno riguardato i seguenti aspetti:
- Definizione, raccolta e classificazione statistica delle principali criticità dovute alla geometria e ai materiali nella finitura di componenti prodotti in ALM.
- Produzione mediante ALM di campioni di riferimento che rappresentino le criticità più rilevanti nelle applicazioni industriali.
- Studio e simulazione di una camera di fluidizzazione dell’abrasivo e della movimentazione dei componenti che consenta la lavorazione di finitura ottimale in relazione alle criticità definite in precedenza.
- Progettazione della macchina di finitura a letto fluido abrasivo per componenti prodotti con AM.
- Progettazione della macchina di lavaggio a letto fluido abrasivo per componenti prodotti con qualsiasi tecnologia.
- Verifica della affidabilità e ripetibilità di processo della nuove macchine; sperimentazione in contesto produttivo.
Smart Components mediante Additive Manufacturing Polimerico
(SCAMP)
Il progetto, proposto con le società Thales Alenia Space Italia S.p.A, Se.Te.L S.r.l., HB Technology S.r.l e l’Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati (CNR), è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “KETs – Tecnologie Abilitanti” (POR FESR Lazio 2014-2020, Asse I – Ricerca e innovazione e Asse 3 – Competitività). Lo scopo del progetto è stato quello di realizzare una struttura terziaria aerospaziale significativa, realizzata in materiale polimerico/nanocomposito innovativo mediante tecniche di Additive Manufacturing (AM) e aventi particolari funzionalità, ottenute integrando alcune Key Enabling Technologies (Materiali, Nanotecnologie, Microelettronica e Advanced Manufacturing) nella struttura stessa. La proposta intendeva valorizzare e aumentare la competitività della filiera dell’Aerospazio presente in Regione, allargando l’orizzonte tecnologico alle nuove prorompenti tecnologie e processi, presentando un’opportunità di crescita per l’intera filiera produttiva e di apertura verso nuovi mercati. Inoltre, a differenza dell’AM metallico di ampia diffusione nazionale ed internazionale, la tematica dell’AM polimerico rappresenta a livello nazionale un’interessante novità, laddove i materiali polimerici si possono candidare come una significativa alternativa in alcune applicazioni ingegneristiche in sostituzione delle più pesanti leghe leggere potendo divenire materiali multifunzionali. In tale ambito l’iniziativa che si è proposta di condurre nella Regione Lazio appare attrattiva rispetto ad un pull di aziende che operano a livello nazionale anche in altri settori produttivi e che potrebbero, con questa opportunità consolidare la propria presenza sul territorio della nostra Regione. Nello specifico, il progetto si è focalizzato sullo sviluppo di nuove formulazioni a modificata conducibilità termica di polieter-eter-chetone (PEEK), tecnopolimero ad alte prestazioni particolarmente adatto all’impiego nel settore aerospazio per via delle eccellenti proprietà meccaniche, termiche e chimiche. Il materiale è stato stampato via Fused Deposition Modeling (FDM) tramite macchine modificate per garantire un monitoring accurato del processo di stampa finalizzato al quality control, realizzando infine prototipi di satelliti CubeSat.
Responsabile scientifico del progetto: Prof. Ing. Francesca Nanni (fnanni@ing.uniroma2.it) – Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”, Dip. Ingegneria dell’Impresa “Mario Lucentini”.
Smart Care @ Work (SC@W)
Il progetto SmartCare@Work (SC@W), sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “EMERGENZA CORONA VIRUS E OLTRE” (POR FESR Lazio 2014-2020) ha lo scopo di realizzare una piattaforma tecnologica e di servizi integrati per la realizzazione e impianto di soluzioni per la business & life continuity. Il progetto, coordinato dalla società MICRO CENTER S.P.A. prevede la collaborazione dei ricercatori in Intelligenza Artificiale e Machine Learning del Dipartimento. La soluzione proposta consentirà ad una organizzazione di monitorizzare il rischio di contagio derivante dalla pandemia in atto e di applicare protocolli di contenimento, oltre a supportare i propri dipendenti attraverso un centro servizi salute. Essa sfrutterà l’esperienza acquisita sullo sviluppo di software di sanità digitale e modelli di telemonitoraggio dalla proponente. Nel progetto il prototipo esistente di monitoraggio sociale e sanitario (TRL=6) verrà esteso al trattamento complesso di varietà più ampie di dati resi disponibili, attraverso la applicazione di meccanismi di retroazione e apprendimento parzialmente assistito e di algoritmi neurali di on-line learning su di essi agenti. Essi supporteranno la automazione e personalizzazione delle attività di interazione uomo-macchina, la validazione automatizzata dei dati acquisiti dai dipendenti e della loro qualità e la predizione accurata di situazioni critiche. Questo consentirà, valorizzando e aumentando volume ed affidabilità dei dati raccolti, di supportare la governance aziendale in modo efficiente, sulla base di algoritmi predittivi di Machine Learning e processi automatici di interazione linguistica con l’utente finale.
In termini applicativi, il sistema SC@W prevede almeno le seguenti componenti:
I. Una Progressive Web App (PWA) per la raccolta dei dati da parte dei dipendenti
II. Una applicazione Web per le attività di gestione, controllo e monitoraggio del sistema
III. Un servizio Web dedicato alla elaborazione e meta-datazione dei flussi informativi in ingresso per processi di verifica ed alerting delle condizioni sanitarie
IV. Un insieme di servizi Web dedicati alla interpretazione semantica delle interazioni linguistiche con l’utente, alla validazione della qualità delle risposte ed alla proposta di dialoghi di verifica ed approfondimento.
Contact person: prof. Roberto Basili (Laboratorio di AI, DII-SAG: http://sag.art.uniroma2.it/).
Laser joIning fOr New hybrid Structures (Lions)
Il progetto Laser joIning fOr New hybrid Structures si sviluppa in 24 mesi ed è realizzato attraverso l’aggregazione denominata “Gruppo LIONS”, costituita dall’Università di Roma “Tor Vergata” – Dipartimento di Ingegneria dell’impresa “Mario Lucertini” e l’Università Niccolò Cusano.
Il progetto è stato sovvenzionato nell’ambito dell’Avviso pubblico “Progetti di Gruppi di Ricerca 2020”- POR FESR Lazio 2014-2020- Asse prioritario 1 “Ricerca e Innovazione”-Azione 1.2.1,
La proposta progettuale è riconducibile al settore applicativo ERC PE8 “Products and Processes Engineering. Product and process design, chemical, civil, environmental,mechanical, vehicle engineering, energy processes and relevant computational methods”, sottosettore PE8_1 Aerospace engineering, stabilito dal Consiglio europeo della ricerca.
Ne consegue che la direttrice di cambiamento della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale in cui la proposta progettuale si colloca riguarda l’Area di Specializzazione (AdS) “Aerospazio”, con particolare riferimento alle Tecnologie Abilitanti KET (Key Enabling Technology), definite da Horizon 2020, in ambito “Fabbricazione”, e pertanto volto alla volontà di riposizionare il tessuto industriale regionale verso il settore manifatturiero di qualità e lavorazione dei materiali ad alto contenuto tecnologico.
L’obiettivo generale del progetto, che si inserisce nell’ambito dei paradigmi dell’industria 4.0, è lo studio e lo sviluppo di tecnologie innovative di giunzione laser per la realizzazione di strutture e componenti ibridi, costituiti da parti in metallo e polimero, senza l’utilizzo di adesivi o di elementi meccanici.
La tecnologia laser consente di portare rapidamente ad elevata temperatura il materiale realizzando giunti in tempi rapidi e in assenza di forze di bloccaggio, consentendo una elevata automazione del processo. Criticità significative da affrontare con il progetto riguardano:
a. comprensione dei meccanismi fisici e chimici alla base della giunzione laser polimero-metallo;
b. definizione delle condizioni di interazione laser ottimali per la formazione della giunzione;
c. identificazione delle finestre tecnologiche di processo (riscaldamento inefficace – surriscaldamento eccessivo) in funzione dei materiali da giuntare, che garantiscano resistenza e qualità del giunto.
Il superamento di queste criticità consentirà di portare il Livello di Maturità Tecnologica da 2 a 4.
L’obiettivo di questo progetto sarà raggiunto mediante un lavoro sistematico e integrato che vede coinvolti i due Atenei sulle seguenti tematiche:
– studio dell’interazione laser-polimero;
– studio del degrado termico del polimero dovuto all’irraggiamento laser;
– studio dell’influenza della rugosità superficiale sull’aliquota di energia laser riflessa in superficie;
– studio della forza di serraggio sulla tenuta del giunto;
– studio dei meccanismi fisici e chimici alla base della giunzione laser polimero-metallo;
– caratterizzazione dei giunti ibridi;
– studio dei meccanismi di adesione dei giunti.
STIMULI RESPONSIVE MATERIALS 4D FOR SPACE (STIMA4S)
Avviso “Progetti di Gruppi di Ricerca 2020” – POR FESR LAZIO 2014 – 2020 di cui alla Det. n. G04052 del 04/04/2019
CUP E85F21002420002
Codice Progetto A0375E0174
STIMA4S è inquadrato nell’area di specializzazione Aerospazio della Smart Specialisation Strategy (S3) regionale.
L’obiettivo del progetto è la realizzazione di un dimostratore in 4D printing di una struttura dispiegabile aerospaziale combinando nanocompositi innovativi stimuli responsive e la tecnologia di stampa 3D Fused Filament Fabrication (FFF).
Il materiale attivo che verrà utilizzato per realizzare il dimostratore sarà basato su polimeri a memoria di forma compatibili con l’ambiente spaziale caricati con nanomateriali a base di carbonio per conferire ai nanocompositi risultanti multifunzionalità (i.e. conducibilità elettrica e termica) e abilitare l’attivazione indiretta del materiale a memoria di forma.
Responsabile del Progetto: Dott.ssa Francesca Romana Lamastra – Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” – Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa “Mario Lucertini”
Responsabile di Unità: Dott.ssa Daniela Caschera – Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati
3D PRINTING DI STRUTTURE METALLICHE AEROSPAZIALI DA FEEDSTOCK POLIMERICI (3D-PolMet)
Avviso “Progetti di Gruppi di Ricerca 2020” – POR FESR LAZIO 2014 – 2020 di cui alla Det. n. G04052 del 04/04/2019
CUP E85F21002410002
Codice Progetto A0375E0191
3D-PolMet intende realizzare un dimostratore tecnologico di una struttura terziaria aerospaziale in materiale metallico realizzato con tecniche di Additive Layer Manufacturing (ALM) a partire da filamenti polimerici (provenienti da materie prime seconde i.e. polimeri di riciclo) caricati con polveri metalliche. I pezzi stampati 3D saranno successivamente sottoposti ai processi di debinding (per la rimozione del legante organico) e di sintering per ottenere il manufatto metallico finale. Il progetto si inquadra nell’ambito dei futuri programmi di colonizzazione dello spazio, offrendo la possibilità di realizzare componenti metallici in condizioni di microgravità.
Responsabile Progetto: Prof.ssa Francesca Nanni – Università degli studi di Roma “Tor Vergata” – Dipartimento di Ingegneria dell’Impresa “Mario Lucertini”
Responsabile Progetto: Prof. Elisa Gebennini – Università Telematica Universitas Mercatorum
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