Metal foams: continuous research Schiume metalliche: una ricerca continua Lisa Concari, [email protected] To be able to consume 1 litre less of fuel every 100 km would be a nice savings and a definite advantage for the environment, that could be achieved, for example, making cars 10% lighter. An objective which according to the MUSP laboratory - an applied research centre specializing in the study of machine tools and production systems, with a strong line of activity devoted to the study and development of innovative materials - would be achievable thanks to research advances in the field of metal foams. These foams have a structure similar to sponges and can have many uses: heat conductors, sound insulation or absorption of energy from impact or explosions. Until now in Italy foam manufacturing plants and even pilot installations to support the launching of new industrial acThe complete MUSP team. Il team MUSP al completo. 30 A press for research and production purchased by the MUSP laboratory Acquistata dal laboratorio MUSP una pressa per lo studio e la produzione tivities have been lacking. Now something is moving, and with a view to exploring and exploiting the potential of this innovative material, the MUSP laboratory recently purchased a press from Sacmi to be used in the aluminium foam production process. In the laboratory based in Piacenza, in fact, a PH 150 press will be installed equipped with a mould for the compaction of powders required in the production of aluminium foam, a material that is spreading in many industrial applications, from machine tools to the automotive sector. The PH150 press will be used in research on the preparation of the precursor material, that is, al- ALUMINIUM AND ITS ALLOYS 5 2011 Poter consumare 1 litro in meno di benzina ogni 100 km sarebbe un bel risparmio e un sicuro vantaggio per l’ambiente, che si potrebbe ottenere, per esempio, rendendo più leggere del 10% le automobili. Un obiettivo che secondo il laboratorio MUSP - centro di ricerca applicata specializzato nello studio delle macchine utensili e sistemi di produzione, con un filone di attività dedicato allo studio e allo sviluppo di materiali innovativi - sarebbe raggiungibile grazie ai progressi della ricerca nel campo delle schiume metalliche, che hanno una struttura simile alle spugne e possono avere molteplici impieghi: conduttori di calore, isolanti acustici o assorbitori di energia da impatti o esplosioni. In Italia fino ad oggi mancavano impianti di produzione industriale delle schiume e persino installazioni pilota a supporto dell’avvio di nuove attività industriali. Ora qualcosa si sta muovendo e, nell’ottica di studiare e valorizzare il potenziale di questo innovativo materiale, proprio il laboratorio MUSP ha recentemente acquistato dall’azienda Sacmi una pressa da impiegare nel processo di produzione delle schiume di alluminio. Nella sede del laboratorio a Piacenza, infatti, sarà installata una pressa PH 150 equipaggiata con uno stampo per la compattazione di polveri necessario nella produzione di schiume di alluminio, materiale che si sta diffondendo a livello industriale in molteplici applicazioni, dalle macchine utensili al settore automotive. La pressa PH150 sarà utilizzata nell’ambito delle attività di ricerca sulla preparazione del materiale precursore, cioè polvere di alluminio con un agente schiumogeno, necessario alla produzione della schiuma di alluminio; in particolare, permetterà al laboratorio di sperimentare, su campioni di dimensione ridotta, nuove tecniche di produzione del precursore in un singolo step di compattazione a caldo, nuove composizioni chimiche e materiali per la realizzazione della schiuma. La particolare concezione della pressa e dello stampo di compattazione garantisce la possibilità di lavoro ad elevata temperatura ed è particolarmente adatta alla realizzazione di attività di ricerca su provini di dimensioni contenute poiché rende particolarmente agevole la variazione dei parametri del processo, quali la temperatura operativa, la pressione e la velocità e la durata della compattazione, la composizione delle polveri ed il ciclo di deaerazione. MUSP: carta d’identità Esempio di integrazione tra istituzioni, imprese e ricerca per current affairs uminium powder with a foaming agent necessary for the production of aluminium foam. In particular, it will enable the laboratory to experiment, on small-sized samples, the production of said precursor with new single step techniques based on hot compacting as well as experiment new chemical compositions and materials for the production of the foam. The specific design of the press and the compacting mould guarantees the opportunity to work at high temperatures and is particularly suited to carrying out research on samples of small size since it is particularly easy to vary the process parameters such as operating temperature, pressure, rate and duration of the compaction process. It also allows to vary the parameters related to the composition of the powders and the de-aeration cycle. MUSP: ID card MUSP has been fully operational since early 2006 as an example of integration between institutions, enterprises and research to promote the growth of the Italian manufacturing sector. The first idea for a laboratory dediViews of the laboratory. Panoramiche del laboratorio. cated to the study of instrumental goods for industry dates back to 2003 and arose in the sphere of the course of study in Mechanics at the Piacenza branch of Milan Polytechnic. In 2004, the laboratory project took shape as a result of its inclusion (and funding) under the Plan for Industrial Research, Innovation and Technology Transfer (PRIITT) of the Emilia Romagna region, which is accompanied by significant funding from the Foundation of Piacenza and Vigevano, while the Municipality and the Province of Piacenza provide a wing of the Expo to house the laboratory. MUSP is managed by the Consortium of the same name that unites the different operators that gave rise to the initiative: Universities (Politecnico di Milano and Università Cattolica del Sacro Cuore), enterprises in the machine tool industry (Capellini, Jobs, Lafer, Mandelli, MCM, Samputensili, Sandvik, Working Process), associations (UCIMU Sistemi per Produrre, Confindustria Piacenza) and institutions (Foundation of Piacenza and Vigevano, the Municipality and Province of Piacenza). far crescere il manifatturiero italiano, MUSP è pienamente operativo dall’inizio del 2006. La prima idea di un laboratorio dedicato allo studio dei beni strumentali per l’industria risale al 2003 e nasce nell’ambito del corso di studi in Meccanica della sede di Piacenza del Politecnico di Milano. Nel 2004, il progetto del laboratorio prende corpo in seguito al suo inserimento (e finanziamento) nell’ambito del Piano per la Ricerca Industriale, l’Innovazione e il Trasferimento Tecnologico (PRIITT) della Regione Emilia Romagna, cui si accompagna un importante finanziamento da parte della Fondazione di Piacenza e Vigevano, mentre il Comune e Provincia di Piacenza mettono 5 2011 The furnace for the production of metal foams. Il forno per la produzione di schiume metalliche. a disposizione un’ala dell’Expo per ospitare il laboratorio. MUSP è gestito dall’omonimo Consorzio, che vede insieme i diversi attori che hanno dato origine all’iniziativa: università (Politecnico e Cattolica), imprese del settore macchine utensili (Capellini, Jobs, Lafer, Mandelli, MCM, Samputensili, Sandvik, Working Process), associazioni (UCIMU Sistemi per Produrre, Confindustria Piacenza) e istituzioni (Fondazione di Piacenza e Vigevano, Comune e Provincia di Piacenza). ALLUMINIO E LEGHE 31