[06/02/2013] News
Cotech e la micro-fabbrica del futuro: verso la nuova frontiera dei polimeri
Negli ultimi decenni i polimeri si sono affermati come una soluzione flessibile ed efficace in termini di costi per numerose applicazioni nelle industrie di lavorazione chimica e dei materiali. Grazie al loro peso ridotto, alla resistenza agli impatti ed alla possibilità di lavorazione a temperature relativamente basse, la richiesta di componenti in plastica e gomma ha subito una crescita enorme nonostante i prezzi elevati del petrolio e la concorrenza di alternative come i metalli e il vetro.
L'ultima tendenza è quella di avere prodotti più piccoli con caratteristiche più piccole, con dimensioni che vanno dai sub-micron ai nanometri. Un trend in costante crescita della richiesta di sistemi micro meccanici basati sui polimeri, che avranno bisogno di componenti dalle forme complesse e composti da più materiali e che non possono essere prodotti usando le tecniche attualmente disponibili. Allo scopo di supportare i produttori europei, gli strumenti e le tecniche di micro fabbricazione esistenti devono essere adattate e modificate. Questo significa che le tecnologie di micro riproduzione come la modellazione a micro iniezione e lo stampaggio a caldo devono essere migliorati in modo significativo. Inoltre, si devono anche introdurre l'assemblaggio automatizzato delle parti e tecniche altamente avanzate per il controllo della qualità.
Allo stesso tempo, la concorrenza globale continua a esercitare pressione sui margini di profitto e sulla tempistica per giungere sul mercato, spingendo così i produttori a innovare incessantemente nelle aree delle prestazioni del prodotto e dell'efficienza produttiva. Il progetto "Cotech - Converging Technologies" è stato finanziato dall'Ue nell'ambito del Settimo programma quadro, nell'area "NMP - NMP2-LA-2009-214491: Nanoscienze, nanotecnologie, materiali e nuove tecnologie di produzione".
Il progetto è iniziato nell'ottobre del 2008 ed è stato portato avanti da un consorzio di 25 organizzazioni europee (piccole e medie industrie, leader industriali, centri di ricerca, università e associazioni di servizio) di 10 Paesi europei. E' è nato per sostenere i produttori europei ad affrontare nella difficile sfida tecnologica per l'adattamento e modifica delle attuali tecniche di micro-fabbricazione e degli strumenti necessari.
Il progetto Cotech era stato avviato per sviluppare ulteriormente tecnologie di produzione e processo per la produzione dei polimeri alla base dei micro-componenti e sistemi meccanici ed il suo obiettivo era sviluppare e dimostrare nuovi approcci di tecnologie convergenti e soluzioni ibride per la produzione di componenti e sistemi micro-meccanici polymer-based. Cotech ha preso in esame soprattutto tre aspetti della ricerca: Concentrazione e combinazione di tecnologie di processo in grado di produrre multi-materiali e/o componenti e sistemi micro-meccanici polymer-based; Ibridazione delle complementary replication technologies; Concentrazione e combinazione di diversi processi per la produzione dei master e degli utensili necessari per la replicazione dei processi.
Il successo del progetto da poco conclusosi sembra evidente: «Cotech - spiegano i ricercatori - ha raggruppato e unito tecniche complementari facendo convergere le tecnologie e sviluppando soluzioni ibride nell'intera catena di processo della micro produzione. Ha abbreviato il tempo necessario ad arrivare sul mercato e a ridurre i costi, trasformando la visione della postazione di lavoro modulare o delle micro fabbriche. Cotech è riuscito a sviluppare e dimostrare nuove tecniche di microreplica combinando capacità di diversi processi e tecniche basate sullo stampaggio a micro iniezione. È stata implementata una catena a processo globale realizzando fasi di montaggio automatizzate per la fabbricazione di componenti e sistemi micromeccanici basati su polimeri. Il processo è supportato da nuovi modelli di simulazione avanzati e un sistema di misura ad alta velocità per il controllo della qualità in tutte le fasi del processo. È stata sviluppata una macchina per lo stampaggio a micro iniezione di nuova generazione che è già disponibile per sul mercato».
La tecnologia prodotta dal progetto può essere ora utilizzata nella sanità e nell'industria automobilistica e Cotech «Ha dimostrato di essere in grado di produrre, con un ridotto numero di passaggi, micro dispositivi ad alto valore aggiunto con funzionalità avanzate, quali apparecchi ortodontici autoleganti, micro alloggiamenti per dispositivi di apparecchi acustici, lenti per la luce flash di telefoni cellulari e molti altri ancora».