Research and Development

On-going

SMART TOW WINDING project

New automated solutions for the impregnation and winding of towpreg

The “SMART TOW WINDING project” aims to develop a new technology of filament winding for the production of composite products.

The filament winding will be characterized by a high degree of automation and control, able to carry out the winding of towpreg at high speed.

Future Results:

  • Development of an automated filament winding technology at high speed
  • Study and development of an on-line control system during the winding process
  • Study and development of methodologies for winding towpreg

Funded by:

FW

On-going

SEFIRO project

Sensing of FIbre through Robotization

The project aims to define, develop and validate an industrial “pressure vessel” demonstrator manufactured in filament winding of preimpregnated carbon fibers (towpreg) and sensorized by AJP (Aerosol Jet Printing) additive printing technology.

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Future Results:

  • Definition of a new sensorized pressure vessel by an advanced winding process of towpreg filaments
  • Study and development of a sensorized vessel using AJP technology (Aerosol Jet Printing – an innovative additive manufacturing technique able to deposit a wide range of materials (conductive, dielectric, biological, nanoparticles, etc.) on a micrometric scale)
  • Intelligent design of sensorized pressure vessels to increase surveillance, damage prevention and security

Funded by:

Ministry of Economic Development

Closed

ADVANCED MATERIAL project

Innovative towpreg material

Research and Development of a new towpreg obtained through high efficiency impregnation technology, for the massive automatic production of composite parts.

Objectives and results:

  • Study and development of a new impregnated tow
  • Study and development of a new tow impregnation technology
  • Study and development of a new automated deposition technology for the new towpreg
  • Study and developmnet of a tow quality monitoring system and of the automated deposition phase

Funded by:

Ministry of Economic Development

Closed

ADVANCED MATERIAL project

Studio di soluzioni innovative di prodotto e di processo basate sull’utilizzo industriale dei materiali avanzati

Il presente progetto di ricerca ha avuto l’obiettivo di studiare soluzioni innovative di prodotto e di processo basate sull’utilizzo industriale dei materiali avanzati (cosiddetti nuovi materiali) con applicazioni afferenti al dominio dell’Automotive/Meccatronica suscettibili altresì di trasferimenti tecnologici ad elevato impatto industriale in altri domini RIS3 Abruzzo quali ad esempio l’ICT/Aerospazio e tali da impattare su ampi settori industriali (Automotive/Aerospazio/Gas Oil/Edilizia/Fabbrica Intelligente, ecc) con sensibili ricadute economiche nel territorio abruzzese e sulla compatibilità ambientale.

Materiali Avanzati

Il progetto è stato inquadrato all’interno di un piano strategico di creazione e consolidamento di un network di imprese ed organismi di ricerca specializzati e qualificati finalizzato alla promozione della ricerca e dell’applicazione industriale dei materiali avanzati e costituisce il progetto pilota di costituzione di un Centro di Competenza Transregionale per la Ricerca (CCTR), il trasferimento tecnologico e la promozione dei materiali avanzati. L’utilizzo dei materiali compositi in diversi contesti industriali è legato allo sviluppo di tecnologie in grado di realizzare materiali e strutture sempre più evolute con costi contenuti e in modo automatizzato. Si pensi al settore dei trasporti in cui i componenti devono essere abbastanza resistenti da sopportare sollecitazioni elevate, devono essere leggeri per contenere consumi ed emissioni e devono essere realizzati con processi in grado di assicurare elevati volumi di produzione. Esistono differenti tecnologie per la produzione di componenti in materiale composito a matrice polimerica termoindurente, ognuna idonea a seconda della forma, delle dimensioni del componente da realizzare e, non ultimo, del relativo numero di pezzi da produrre.

Fattori comuni a tutte le tecnologie sono la stratificazione del materiale in uno stampo, la formatura con un controstampo rigido o flessibile e la successiva polimerizzazione in forno, autoclave o pressa a piani caldi al fine di ottenere il componente voluto. Il progetto ha avuto, viste le complessità che comportano le fasi di cottura quanto di definizione delle geometrie in gioco, di poter individuare la struttura più idonea per poter realizzare l’obiettivo preposto. Le strutture Isogrid, intese come strutture reticolari realizzate con i materiali compositi, rappresentano ormai da anni una realtà nella progettazione di strutture aeronautiche e aerospaziali poiché garantiscono ottime performance ai componenti con pareti sottili sottoposti a modi di rottura tipo buckling causati da carichi a compressione o da elevati carichi. COMEC, in collaborazione con gli altri partner di progetto, ha sviluppato un processo automatizzato per la laminazione di strutture Isogrid, utilizzando un materiale più economico rispetto ai comuni tape impregnati (tow impregnato in linea, tecnologia sviluppata da COMEC in altri progetti di ricerca) e più in generale a un processo ottimizzato per la realizzazione di queste strutture, in modo da ridurre drasticamente i costi delle stesse, permettendone l’impiego in diversi settori industriali. Per fare questo sono stati studiati nuovi materiali e nuove strutture per lo stampo e la formatura. Tra i nuovi materiali particolare attenzione è stata data alle nuove matrici a base di grafene utilizzato sia come materiale da deposito del towpreg sia come possibilità, attraverso le nuove matrici epossidiche sempre a base di grafene, come inchiostro per stampante 3D. Per quanto riguarda il processo di stampo e formatura, l’attività principale è stata anche quella di ottenere un contributo alla sostenibilità ambientale del processo per la realizzazione delle strutture Isogrid.

L’utilizzo di queste strutture incontra l’attuale esigenza del settore dei trasporti per lo sviluppo di componenti in grado di sopportare sollecitazioni elevate e, allo stesso tempo, caratterizzati da rapporti Performances/peso ottimizzati per contenere consumi ed emissioni. L’utilizzo di materiali compositi, caratterizzati di per sé da leggerezza e prestazioni elevati, combinato con la specificità delle strutture Isogrid, comporta una riduzione del peso significativa, ad oggi non utilizzata nei settori industriali di riferimento a causa del costo delle stesse. Ponendosi l’obiettivo univoco di creare una struttura innovativa, la COMEC ha conseguito e realizzato una struttura in Isogrid in modo automatizzato e con processi ottimizzati, con conseguente minor dispendio di risorse. Di conseguenza, utilizzando towpreg impregnati in linea, inoltre, si avranno minori costi e consumi per la gestione del materiale (non c’è il bisogno di conservare a basse temperature il prepreg) e si riduce lo scarto di lavorazione (non utilizzando ad esempio il film distaccante utilizzato per i prepreg). La possibilità di utilizzare nuove resine eco-compatibili ha permesso un’ulteriore riduzione dell’impatto ambientale di queste strutture. Infine l’utilizzo diffuso delle strutture Isogrid nel settore dei trasporti, in seguito alla riduzione dei costi di produzione, avrà un impatto significativo sulla riduzione del peso e dei consumi.

Funded by:

sviluppo_coesione_occupazione_abruzzo