Tecna4Auto, le nanotecnologie applicate all’Automotive

Tecna4Auto, ovvero le nanotecnologie applicate all’automotive. Si è parlato di questo lunedì, presso la sede del Polo Innovazione Automotive, per presentare i risultati del progetto “Tecna4Auto”, il primo degli otto progetti di ricerca finanziati nell’ambito del Por Fesr 2007-2013 della Regione Abruzzo ad essersi concluso.

Il progetto, che ha coinvolto 5 soggetti – Gama (azienda capofila), Fiat, Adler, Intesa Meccanica e Università degli Studi dell’Aquila – si è posto l’obiettivo di sviluppare, mediante l’uso delle nanotecnologie, nuove applicazioni di trattamenti di funzionalizzazione di materiali e superfici al fine di introdurre nuove funzionalità o comunque di migliorare il rapporto tra prestazioni e costi nell’ambito delle attività dei Partner coinvolti. Tre i principali risultati attesi: il contenimento delle spese; la riduzione dell’impatto ambientale; la realizzazione di nuovi prodotti ad alto valore aggiunto.

Nel corso del meeting, abbiamo intervistato i rappresentanti delle aziende coinvolte presenti – Antonio Di Loreto di Gama SpA, Emanuele Diana di Intesa Meccanica, Fabrizio Uguccioni di Adler Evo, Sandro Santucci e Luca Lozzi dell’Università dell’Aquila – per farci raccontare i risultati del progetto, le ricadute per le aziende, nonché gli aspetti positivi dell’esperienza e qualche criticità.

Il team coinvolto nel progetto "Tecna4Auto"

Il team coinvolto nel progetto “Tecna4Auto”

1. Potete indicarci le principali applicazioni che hanno coinvolto, in maniera diretta, la vostra azienda?

Antonio Di Loreto, R&D manager presso GAMA SpA

Gama, che è stata azienda capofila del progetto “Tecna4Auto”, ha studiato i Nanomateriali per attrito (pastiglie frenanti). In particolare, abbiamo sviluppato l’applicazione di nanotubi di carbonio in pastiglie freno e analizzato il confronto con i tradizionali materiali utilizzati. Ci siamo concentrati sui risultati rispetto a quattro parametri: resistenza meccanica, conducibilità termica, attrito, compressibilità.

Antonio Di Loreto - Gama

Antonio Di Loreto – Gama

Emanuele Diana, Maintenance Manager Intesa Meccanica

Per quanto riguarda la mia azienda, la partecipazione al progetto ha riguardato il pretrattamento di superfici metalliche (sotto scocche in materiale ferroso e/o Zincati). In particolare, ci siamo concentrati sull’introduzione di una nuova tecnologia a base di nanoparticelle (Silani-Zirconio) per la preparazione alla verniciatura di manufatti in allumino.

Fabrizio Uguccioni, Adler Evo

Il nostro oggetto di studio ha riguardato i rivestimenti interni in materiale sintetico TPO vetture medio di gamma realizzati per termoformatura e successiva retroschiumatura di poliuretano. Abbiamo effettuato analisi specifiche di  capitolati clienti, benchmarking su soluzioni presenti nel mercato. Abbiamo sviluppato, con un nostro fornitore, una foglia retro-trattata tramite nano-particelle ed uno stampo per prove di termoformatura. Abbiamo quindi prodotto dei dimostratori e li abbiamo testati con risultati molto positivi.

Luca Lozzi, Assistant Professor all’Università dell’Aquila

Il ruolo dell’Università dell’Aquila è stato di consulenza e assistenza scientifica alle aziende coinvolte. Abbiamo messo a disposizione i nostri laboratori per effettuare le prove tecniche e supportato l’attività dei partner. Nello specifico, abbiamo studiato la dispersione e funzionalizzazione di nanotubi per pasticche freni (collaborazione con GAMA); la deposizione di coating per il miglioramento delle caratteristiche di termoformatura di rivestimenti per auto (in collaborazione con Adler Evo); la caratterizzazione del nuovo processo di pretrattamento delle superfici metalliche a base di nanoparticelle (in collaborazione con Intesa Meccanica).

 

2. Quali sono stati i principali risultati e le ricadute per la vostra azienda? 

Antonio Di Loreto, R&D manager presso GAMA SpA

L’applicazione delle nanotecnologie alle pasticche freno ha portato innanzitutto a un aumento della stabilità delle prestazioni (coefficiente d’attrito) delle pastiglie. Abbiamo inoltre riscontrato una diminuzione dei componenti da 20 ingredienti della mescola standard a 11 (vantaggio sia logistico che di prodotto). Risultati positivi anche rispetto al miglioramento del comfort (rumorosità), all’eliminazione del processo di degasaggio nello stampaggio della resina fenolica, con conseguente diminuzione degli scarti (circa 3-4%) e al miglioramento dell’impatto ambientale.  La principale ricaduta riguarda la messa a punto di stampi per la realizzazione di prototipi potenzialmente interessanti per il mercato di USA e Giappone. Il prossimo step sarà l’invio di questi prototipi come campionatura per valutare opportunità di mercato.

Emanuele Diana, Maintenance Manager Intesa Meccanica

Nell’ambito del progetto di ricerca “Tecna4Auto” ci siamo posti l’obiettivo di modificare il pre-trattamento anti-ossidazione (ruggine), che oggi è un pre-trattatamento a fosfatazione tricationica con focus su componenti in alluminio. In particolare, abbiamo sviluppato un nuovo sistema basato su nano-tecnologie (Oxsilan®) che permette di ridurre il ciclo di pretrattamento (eliminazione vasca attivazione + Fosfatazione). I vantaggi riscontrati riguardano la possibilità di avere un’unica vasca a temperatura ambiente e il miglioramento dell’impatto ambientale attraverso l’eliminazione dei rifiuti speciali e la diminuzione dei problemi di incrostazioni dell’impianto dovuti al deposito di ossidi di zinco. Abbiamo già avviato una collaborazione con clienti e fornitori interessati al processo ed è tuttora in corso uno studio per l’eliminazione dei difetti superficiali di fine cataforesi per evitare passaggi intermedi tra la cataforesi e la verniciatura finale (oggi necessari). Per il futuro, prevediamo di investire in modifiche all’impianto produttivo per portare a regime questa tecnologia innovativa.

Emanuele Diana - Intesa Meccanica

Emanuele Diana – Intesa Meccanica

Fabrizio Uguccioni, Adler Evo

Dai risultati del progetto è emersa una leggera diminuzione di tempi ciclo e temperature di formatura, con conseguente minore danneggiamento del materiale. Abbiamo inoltre riscontrato un notevole miglioramento del mantenimento del valore di GLOSS nel tempo (prove di decadimento) e di resistenza all’usura. Sono tuttavia necessari ulteriori affinamenti per poter effettuare una proposta al cliente finale.

Per Fiat, non presente all’incontro, i risultati sono stati illustrati dal professor Luca Lozzi.

Per quanto riguarda Fiat, l’oggetto di studio ha riguardato l’introduzione dei nanotubi all’interno dei prodotti del gruppo per l’applicazione del processo di cataforesi a strutture ibride (metallo-plastica) molto utilizzate nell’ottica dell’alleggerimento del veicolo. Anche Fiat ha riscontrato risultati sostanzialmente positivi, soprattutto perché applicare la cataforesi alle plastiche consente di inserire questi componenti già in fase di lastratura/assemblaggio.

 

Luca Lozzi, Assistant Professor all’Università dell’Aquila

Per quanto riguarda l’Università dell’Aquila i maggiori risultati sono stati i nuovi rapporti con aziende operanti nel territorio abruzzese su tematiche che erano state molto marginalmente da noi affrontate nel passato. Abbiamo potuto utilizzare le conoscenze acquisite sulle nanotecnologie in ambiti molto diversi dal settore metalmeccanico (in particolare nel settore microelettronico) per applicarle nell’automotive. In questo modo abbiamo acquisito nuove conoscenze sull’applicazione delle nanotecnologie in questo settore e, più in generale, sulle problematiche relative al loro uso in ambiente industriale.

Luca Lozzi - Università dell'Aquila

Luca Lozzi – Università dell’Aquila

3. Quali sono stati gli aspetti positivi di questa esperienza e quali, invece, le criticità?

Antonio Di Loreto, R&D manager presso GAMA SpA

Innanzitutto è stata un’esperienza estremamente formativa, perché di solito nelle PMI il settore “Ricerca e Sviluppo” serve a risolvere problemi legati alla produzione e meno alla ricerca vera e propria. Invece in questa occasione ho avuto la possibilità di poter partecipare – per di più come ente capofila – a un progetto di ricerca di elevato rilievo tecnico-scientifico, che senza l’Università non si sarebbe potuto portare a compimento. Un progetto che, anche se non garantiva a priori risultati certi, è estremamente innovativo e importante perché potrà avere ricadute strategiche per l’azienda, che potrà andare sul mercato con un nuovo prodotto. Sono estremamente soddisfatto e grato anche per aver avuto la possibilità di essere tra i primi a sperimentare un approccio nuovo, anche in considerazione del fatto che fare progetti di ricerca accredita e dà valore aggiunto anche nei confronti di grandi aziende con cui ci si può relazionare. Il principale problema riscontrato ha riguardato l’eccessiva burocrazia, con un peso eccessivo per le pmi che non hanno un organico strutturato.

Emanuele Diana, Maintenance Manager Intesa Meccanica

Sono d’accordo sul fatto che di solito le piccole aziende sono concentrate soltanto sull’aspetto produttivo e non sulla ricerca, invece è importante far ‘entrare’ nelle aziende la cultura dell’innovazione scientifica. Concordo anche sull’importanza del ruolo dell’Università, che ha dato un contributo determinante all’innovazione, alla sperimentazione e alla ricerca. Per quanto riguarda le criticità, ho riscontrato soprattutto il problema che nelle piccole aziende si concentrano incarichi multipli su singole figure non dando la possibilità di sviluppare la propria professionalità nel settore tecnico richiesto.

Fabrizio Uguccioni, Adler Evo

Al contrario degli altri, io lavoro in un’azienda grande, coinvolta anche in altri progetti. Ma devo comunque evidenziare la mia soddisfazione rispetto a questo progetto, che ha portato vantaggi alla mia azienda e la possibilità di portare in produzione un prodotto nuovo, anche se da approfondire.

Fabrizio Uguccioni - Adler

Fabrizio Uguccioni – Adler

 

Luca Lozzi, Assistant Professor all’Università dell’Aquila

Si è trattato di un progetto di ricerca estremamente interessante per l’Università, che ci ha dato molto in termini di know how e sviluppo delle competenze. La principale criticità emersa riguarda l’eccessiva burocrazia da dedicare alla rendicontazione del progetto.

Sandro Santucci, professore ordinario all’Università dell’Aquila

Sono anch’io estremamente soddisfatto del progetto “Tecno4Auto”, che ha dato all’Università dell’Aquila la possibilità di misurarsi con la ricerca applicata. Credo fortemente che avvicinare il sistema dell’Università a quello delle imprese sia la strada giusta per l’innovazione in entrambi i campi. L’Università si pone infatti, nei confronti delle PMI, che non possono usufruire delle potenzialità dei Centri di Ricerca delle grandi aziende automobilistiche, sia come fornitore di servizi di analisi orientati alla soluzione di problemi tecnici di produzione che come promotore di progetti avanzati atti a incrementare la competitività delle PMI.

  

Infine, abbiamo voluto sentire anche il parere del Polo Innovazione Automotive, che ha dato alle aziende partner la possibilità – tra le prime in Abruzzo – di lavorare a un progetto di ricerca in partenariato, che ha permesso alle aziende (soprattutto le pmi) di sviluppare nuove conoscenze specifiche su alcune problematiche e di acquisire informazioni e nozioni, mettendo loro a disposizione i laboratori e le competenze dell’Università e realizzando per la prima volta in Abruzzo l’innovazione scientifica tramite la collaborazione sistemica tra aziende e università.

4. Qual è il bilancio di questo primo progetto di ricerca concluso nell’ambito di quelli finanziati dalla Regione Abruzzo?

L'intervento di Raffaele Trivilino

L’intervento di Raffaele Trivilino

Raffaele Trivilino, coordinatore del Polo Innovazione Automotive

E’ un bilancio estremamente positivo, soprattutto se consideriamo che l’Abruzzo non ha una tradizione radicata a fare progetti strutturati in partenariato – che tra l’altro permettono anche di abbassare i costi – e il progetto Tecna4Auto può rappresentare, per questo, una best practice. L’aspetto positivo di questo tipo di progetti è che permettono di passare da un’innovazione sperimentale (basata sull’esperienza) a un’innovazione scientifica, grazie alla collaborazione con l’Università.

Per le pmi la mentalità di fare un progetto a trenta mesi (che permette di costruire un know how con ricadute più strategiche) può essere un problema, ma bisogna far capire l’importanza della ricerca. Bisogna creare alternative di prodotto e processo per non rischiare di uscire dal mercato a causa di troppi competitor, e i progetti di ricerca danno questa possibilità attraverso l’incremento delle competenze.

Quanto alla criticità emersa di un’eccessiva burocratizzazione richiesta dalla Regione Abruzzo, accolgo il suggerimento delle aziende a semplificare/supportare la parte amministrativa pur mantenendo la documentazione giustificativa, ma credo anche che sia necessario mantenere i report di monitoraggio tecnico, che permettono di dare un timing alle aziende e far loro rispettare i vari step di progetto. Bisogna poi considerare che qualche problema emerso dipende anche dal fatto di essere tra i primi a realizzare progetti di ricerca partenariali finanziati. Infine, ribadisco la necessità di far radicare nelle aziende la cultura della collaborazione, della condivisione di conoscenze e competenze e dell’importanza della ricerca e dello sviluppo tecnologico.

Rispetto alla nuova programmazione, in conclusione, suggerisco alle aziende di iniziare a strutturare le nuove idee, in modo da essere pronti per quando usciranno i bandi per i progetti.

 

GALLERY – MEETING “TECNA4AUTO” 23/06/14, POLO INNOVAZIONE AUTOMOTIVE

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