Cer_318_completo xweb.pdf - Confindustria Ceramica

CERINNOVAZIONE TECNOLOGICA
PROGETTAZIONE STAMPI
computer controlled
La simulazione
numerica
consente di
progettare sanitari
con costi e time to
market ridotti
Sopra, un esempio di modello CAD dettagliato del
componente ceramico da produrre. Gli spessori e i
vuoti interni sono definiti tenendo conto dei tempi
di colaggio adottati industrialmente.
1. La figura mostra i risultati delle simulazioni
numeriche in termini di spostamenti e la geometria
del modello contro-deformato e contro-ritirato
corrispondente al negativo dello stampo.
Le simulazioni numeriche del processo di
sinterizzazione, che consentono di prevedere le
deformazioni di manufatti in materiale
ceramico – sanitari anzitutto, ma il metodo è
potenzialmente applicabile anche a piastrelle,
stoviglie e ceramici tecnici – si basano
sull’implementazione in codici di calcolo FEM di un
modello numerico semiempirico funzione delle
proprietà del materiale ceramico. Per la
determinazione delle proprietà termo-meccaniche
del materiale ceramico durante la sinterizzazione
sono stati sviluppati, nell’ambito del progetto, test
sperimentali ad hoc su geometrie semplici.
56 CER novembre/dicembre 2009
di Thomas Foschini
Un metodo innovativo per
migliorare l’attuale metodo artigianale
di progettazione. O, meglio,
un modo di valorizzare davvero il
sanitario Made in Italy puntando sul
design, sull’innovazione di prodotto,
“ingegnerizzando” - e dunque togliendo,
da questo punto di vista, i margini
di errore connaturati all’artigianalità -
il processo che porta dallo schizzo allo
stampo. Questo è, in sintesi, l’obiettivo
del progetto Si.Sta.Cer. (“Sistema
integrato innovativo di progettazione
di modelli e STAmpi per il settore dei
CERamici tradizionali”), finanziato dal
ministero dell’Università e della ricerca
e realizzato dal consorzio Cetma, il
Centro di Progettazione, Design &
Tecnologie dei Materiali di Brindisi,
un consorzio tra l’Enea, l’Università
del Salento e alcune aziende italiane,
tra cui, come partner di progetto, c’è
anche Modelli Ceramici di Civita.
In cantiere da quattro anni,
Si.Sta.Cer ha già visto una prima fase
di validazione sul campo - nella progettazione
di uno stampo per la produzione
di un lavabo - e sta per ulti-
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mare la seconda, propedeutica (una
volta terminato, a dicembre 2009, il
finanziamento pubblico) alla vera e
propria “commercializzazione del
metodo”. Sì, perché stavolta ad essere
stato “inventato” dallo staff diretto da
Danilo Bardaro, modelling e simulation
area manager al Cetma e responsabile di
Si.Sta.Cer., è anzitutto un “metodo
numerico sperimentale in grado di
prevedere il comportamento di un
manufatto di geometria complessa
durante il processo di sinterizzazione”.
Dunque non un prodotto, né un semplice
software, ma un metodo, appunto,
di cui fanno parte a pieno titolo
non solo i complessi calcoli per la
simulazione del processo di sinterizzazione
(realizzati tramite metodologia
FEM, Finite Element Method) ma anche
la raccolta e l’analisi dei dati input, la
caratterizzazione sperimentale del
manufatto, fino all’integrazione di tecniche
di progettazione CAD-CAM e
all’utilizzo di macchine a controllo
numerico.
La premessa dell’intero progetto è
l’evidenza per cui in fase di essiccazione
e cottura il sanitario
si ritira e - soprattutto -
si deforma. Un’evidenza
fino a ieri risolta con
l’artigianalità. “Attualmente
- spiega Bardaro -
non ci sono metodi
numerici che aiutano i
modellisti a ‘controdeformare’
lo stampo.
Questa operazione viene
eseguita basandosi solo
sull’esperienza”. Una
previsione di solito