{"id":9532,"date":"2024-03-15T10:00:00","date_gmt":"2024-03-15T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/?p=9532"},"modified":"2024-03-19T16:53:09","modified_gmt":"2024-03-19T15:53:09","slug":"i-materiali-il-nostro-asso-nella-manica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/it\/2024\/03\/i-materiali-il-nostro-asso-nella-manica\/","title":{"rendered":"I materiali: il nostro asso nella manica"},"content":{"rendered":"\n

Sapere qual \u00e8\u00a0la mescola di gomma giusta per una determinata guarnizione \u00e8\u00a0una vera scienza, scienza alla quale Freudenberg Sealing Technologies (FST) si dedica da decenni. Elastomeri di altissima qualit\u00e0 sviluppati e\u00a0prodotti internamente, ma anche componenti compositi su misura in metalgomma, costituiscono la base della storia di successo di FST. Parallelamente a\u00a0ci\u00f2, FST espande la propria gamma di materiali: nuovi mercati e\u00a0nuove applicazioni in batterie, celle a\u00a0combustibile o elettrolizzatori richiedono materiali altrettanto nuovi con propriet\u00e0 specifiche. Lo sviluppo dei materiali resta l\u2019apripista per eccellenza a\u00a0garanzia del successo dell\u2019azienda anche in futuro.<\/p>\n\n\n\n

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Alternativa ai materiali a\u00a0base di PFAS<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sviluppo interno che sostituisce il PTFE<\/h2>\n\n\n\n

FST ha sviluppato un poliuretano ad alte prestazioni resistente all\u2019idrolisi che presenta propriet\u00e0 notevolmente migliori rispetto alle tradizionali varianti di PTFE. Per idrolisi si intende la scissione o la distruzione dei legami chimici, nel caso specifico di un materiale di tenuta, attraverso la reazione con l\u2019acqua.<\/p>\n\n\n\n

FST aveva creato questo nuovo materiale inizialmente per le applicazioni degli impianti idraulici mobili nelle macchine edili utilizzate in regioni con un elevato tasso di umidit\u00e0. In linea con l\u2019intento iniziale, il nuovo poliuretano ad alte prestazioni ha superato il battesimo del fuoco in una guarnizione per pistoni per macchine edili. Nel frattempo, sono pervenute richieste anche da altri settori industriali.<\/p>\n\n\n\n

I motivi sono svariati: da un lato, questo materiale innovativo conquista per le sue propriet\u00e0 eccezionali, tra le quali anche l\u2019efficienza, la resistenza agli agenti chimici e la resistenza all\u2019usura. Inoltre, esso consente di realizzare geometrie di tenuta ottimizzate in termini di idrodinamica e con un basso attrito, cosa che prima non era possibile. Infine, ma non meno importante, il materiale offre un\u2019alternativa economicamente vantaggiosa e conforme ai rigorosi requisiti legati alle sostanze alchiliche perfluorurate e polifluorurate (PFAS) attualmente oggetto di critiche.<\/p>\n\n\n\n

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Ridurre l\u2019impronta di carbonio delle mescole polimeriche utilizzando ingredienti sostenibili<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Eucalipto, canna da zucchero e lolla<\/h2>\n\n\n\n

FST si \u00e8 impegnata a raggiungere la neutralit\u00e0 climatica entro il 2045. Lo sviluppo dei materiali pu\u00f2 contribuire a ridurre l\u2019impronta di carbonio dei prodotti FST. L\u2019azienda \u00e8 alla ricerca di sostanze sostenibili che possano sostituire gli ingredienti utilizzati nelle miscele polimeriche finora ottenuti da combustibili fossili, per lo pi\u00f9 cariche minerali che garantiscono una resistenza meccanica e una rigidit\u00e0 maggiori.<\/p>\n\n\n\n

I laboratori di ricerca e sviluppo di FST a Plymouth, negli USA, hanno stilato un elenco degli ingredienti sostenibili e delle loro potenziali fonti: il fosfato di calcio, ottenuto dalle ceneri ossee, un antiossidante ottenuto dalla pianta dell\u2019eucalipto, l\u2019olio di colza, il sego bovino, le cariche di lignina, essenziali per la stabilit\u00e0 alla pressione e la resistenza dei tessuti vegetali, la canna da zucchero, la lolla, la gomma riciclata \u2026 Tutto pu\u00f2 essere trasformato in componenti polimerici sostenibili, a condizione che i materiali sostenibili garantiscano le stesse funzionalit\u00e0 di prima. Per farlo, devono superare test rigorosi e valutazioni approfondite. L\u2019altra condizione \u00e8 che sia sempre possibile acquistare i materiali sostenibili in modo affidabile e con una qualit\u00e0 costante.<\/p>\n\n\n\n

A proposito: nel 2015, FST ha lanciato un EPDM ottenuto in parte con sottoprodotti della canna da zucchero. Il mercato di allora, per\u00f2, non era ancora abbastanza maturo per questo prodotto. Oggi, invece, la clientela chiede sempre pi\u00f9 spesso quali materiali sostenibili pu\u00f2 offrire loro FST.<\/p>\n\n\n\n

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Senza acceleranti di vulcanizzazione pericolosi per la salute<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Standard sostenibili<\/h2>\n\n\n\n

FST ha messo a punto mescole elastomeriche che consentono di evitare l\u2019utilizzo dell\u2019etilentiourea (ETU) nella produzione di prodotti ottenuti dalla gomma sintetica cloroprene. L\u2019ETU \u00e8 considerata potenzialmente pericolosa per la salute; finora, per\u00f2, a causa della mancanza di alternative valide, era considerata il materiale di scelta come accelerante nella vulcanizzazione della gomma.<\/p>\n\n\n\n

Il materiale sostenibile innovativo di FST si \u00e8 gi\u00e0 affermato con successo nella produzione in serie per l\u2019uso pratico nelle automobili. La clientela ne conferma la performance, capace di soddisfare anche requisiti sempre pi\u00f9 elevati. L\u2019industria automobilistica utilizza i nuovi prodotti privi di ETU per i soffietti delle tenute di giunti dei bracci, tiranti trasversali e bracci oscillanti. I soffietti proteggono le parti in movimento dai contaminanti esterni e impediscono la fuoriuscita di lubrificante.<\/p>\n\n\n\n

Con questo materiale, quindi, FST non sta solo perseguendo i propri obiettivi di sostenibilit\u00e0, bens\u00ec \u00e8 anche uno dei pionieri nello sviluppo di nuove mescole elastomeriche senza ETU ed \u00e8 attualmente considerata un punto di \u00adriferimento in questo settore.<\/p>\n\n\n\n

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Perfluoroelastomero Simriz\u00ae richiestissimo in Nord America<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pi\u00f9 facilmente reperibile<\/h2>\n\n\n\n

In Nord America, la domanda di mescole di perfluoro\u00adelastomero (FFKM) di alta qualit\u00e0 della famiglia Simriz\u00ae di FST \u00e8 pi\u00f9 che raddoppiata negli ultimi due anni. Questo materiale di scelta \u00e8 particolarmente richiesto negli o-ring, nelle guarnizioni e nelle membrane per applicazioni critiche per la sicurezza nei settori aerospaziale, della gestione e movimentazione dei fluidi, agricolo e edile.<\/p>\n\n\n\n

I motivi sono svariati: da un lato occorre menzionare l\u2019alta qualit\u00e0 e le eccezionali caratteristiche prestazionali del materiale. Il Simriz\u00ae supera qualsiasi altro perfluoroelastomero presente sul mercato e permette di evitare costosi tempi di fermo. La struttura reticolante brevettata, la stabilit\u00e0 chimica e l\u2019elasticit\u00e0 dell\u2019elastomero di FST garantiscono una tenuta affidabile anche in condizioni estreme, il materiale resiste alle sostanze chimiche aggressive, ai carichi di compressione elevati e a temperature fino a 325\u2009\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

FST, inoltre, fa centro anche con la disponibilit\u00e0 pressoch\u00e9 istantanea delle mescole di Simriz\u00ae, anche nei periodi di strozzatura delle forniture e di interruzione delle catene di approvvigionamento durante i quali altri prodotti a base di perfluoroelastomero non erano disponibili sul mercato. Infatti, FST \u00e8 un\u2019azienda integrata verticalmente fino al monomero di base, pertanto ha in mano l\u2019intero processo produttivo ed \u00e8 in grado di fornire in poche ore anche guarnizioni di ricambio standard.<\/p>\n\n\n\n

Alla luce dei recenti successi, FST sta installando una nuova cella di produzione per questo materiale high-tech presso il suo stabilimento di o-ring di Santa Ana.<\/p>\n\n\n\n

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Termoplastici per applica\u00adzioni fino a\u00a01.200 gradi celsius<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Un qualcosa che scotta<\/h2>\n\n\n\n

Con una nuova classe di materiali, FST contribuisce a migliorare la protezione antincendio delle auto elettriche. Si chiama Quantix ULTRA. Questo nuovo materiale non si fonde o non si incendia nemmeno a temperature altissime fino a 1.200\u2009\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Rispetto ai materiali metallici, il Quantix ULTRA \u00e8 pi\u00f9 leggero, quindi permette di ridurre il peso e il consumo di energia durante la guida. Si presta con flessibilit\u00e0 anche a geometrie complesse per un\u2019ampia gamma di applicazioni con requisiti elevati di protezione antincendio e costruzione leggera. Il materiale innovativo viene attualmente utilizzato per la prima volta in serie come barriera antifiamma per i componenti del sistema di raffreddamento nelle batterie agli ioni di litio delle auto elettriche.<\/p>\n\n\n\n

Il Quantix ULTRA pu\u00f2 essere lavorato con facilit\u00e0 e in grandi quantit\u00e0 con lo stampaggio a iniezione. Il processo di reticolazione brevettato di FST contribuisce a una produzione economica. Il materiale di base \u00e8 un termoplastico resistente alle alte temperature. L\u2019aggiunta di cariche mirate incrementa la stabilit\u00e0 meccanica anche in condizioni di calore altissimo.<\/p>\n\n\n\n

Una reticolazione aggiuntiva delle catene polimeriche fa s\u00ec che il componente non si deformi neppure in condizioni estreme. Le propriet\u00e0 del materiale possono essere adattate in modo mirato alla rispettiva applicazione.<\/p>\n\n\n\n

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Nuovo \u00adlaboratorio di prova delle batterie negli USA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pi\u00f9 dati per batterie migliori<\/h2>\n\n\n\n

FST ha potenziato i suoi laboratori di ricerca e sviluppo di Plymouth, negli USA, investendo diversi milioni di dollari in un laboratorio di prova delle batterie all\u2019avanguardia. Il nuovo banco di prova consente di testare le batterie ad alta densit\u00e0 di potenza ed energia nonch\u00e9 i relativi componenti. Il banco permette di simulare addirittura un thermal runaway.<\/p>\n\n\n\n

\u201cIn questo modo impariamo e otteniamo dati che confluiscono nello sviluppo dei nostri prodotti e dei \u00admateriali, materiali da cui traggono vantaggio tantissimi settori e applicazioni in crescita\u201d, spiega Chad Bauer, Senior Vice President di Technology and Innovation. \u201cLa nostra esperienza nello sviluppo dei materiali per le applicazioni di protezione antincendio e di trattamento termico \u00e8 iniziata pi\u00f9 di vent\u2019anni fa con i nostri prodotti per l\u2019industria aerospaziale, e attingiamo a queste conoscenze anche per le applicazioni della mobilit\u00e0 elettrica\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Progettato da esperti in esplosivi<\/h3>\n\n\n\n

Il nuovo banco di prova prevede due camere di prova in acciaio di circa 14,5 metri cubi, situate a loro volta in una sala prove rinforzata. Le camere progettate da esperti in esplosivi alloggiano le celle, i moduli o le batterie durante le prove e sono progettate per resistere a processi termici in singole celle, moduli e gruppi batteria fino a 25 chilowattora, equivalenti alla forza di diversi chilogrammi di TNT.<\/p>\n\n\n\n

La sicurezza sia all\u2019interno che all\u2019esterno del laboratorio e dell\u2019edificio \u00e8 garantita da numerose misure di protezione. Un vantaggio per l\u2019ambiente \u00e8 rappresentato dal sistema di scarico multistadio che filtra i gas e le particelle che si disperdono dalle batterie durante i processi termici.<\/p>\n

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