COME LA MANIFATTURA ADDITIVA PUÒ CONTRIBUIRE ALLA TRANSIZIONE ENERGETICA IN OTTICA GREEN
Due applicazioni pratiche industrialmente mature
SCAMBIATORE DI CALORE ADDITIVO IN LEGA DI ALLUMINIO AD ALTISSIME PRESTAZIONI
Il Thermal Management (gestione termica) in ambito industriale, ossia la gestione e valorizzazione dei cascami termici prodotti dalle macchine termiche ad uso industriale e civile e del calore prodotto dai dispositivi e.m. al fine di evitare guasti prematuri, migliorare l’affidabilità dei dispositivi e componenti e ridurre i consumi elettrici. La miniaturizzazione dei packaging dei dispositivi elettronici, unitamente alla realizzazione di componenti in grado di lavorare a frequenze sempre più elevate e che dissipano una potenza maggiore, ha portato ad un aumento del flusso di calore nei sistemi. Una delle difficoltà più grandi resta la rimozione del calore generato dal dispositivo in modo da soddisfarne i requisiti termici e garantire prestazioni ottimali.
Le tecnologie per la gestione termica di sistemi e componenti (elettronici e non) sono considerate parte fondamentale per la Transizione Energetica. Si prevede che la dissipazione di potenza dei dispositivi continuerà ad aumentare per la maggior parte dei sistemi nel prossimo futuro e, allo stesso tempo, la riduzione delle dimensioni dei dispositivi e l’integrazione e miniaturizzazione dei micro-sistemi si tradurrà in una densità di flusso di calore sempre crescente.
La gestione termica è pertanto una delle aree strategiche di ricerca e sviluppo a livello worldwide. Grazie all’implementazione delle tecnologie di stampa additiva a metallo, allo sviluppo di Nuovi Materiali (soprattutto in polvere) e all’utilizzo di ambienti di simulazione avanzata (tipicamente FEM e CFD) accoppiati a tool di ottimizzazione topologica funzionale, sono stati sviluppati progetti sofisticati di scambiatori termici e progettati complessi sistemi di raffreddamento, molti dei quali hanno raggiunto la maturità industriale e stanno entrando in produzione di serie.
Il Dimostratore esposto illustrerà uno di questi progetti, realizzato tramite metal AM (multi-beam L-PBF) in lega di Alluminio, mettendolo a confronto con il caso di partenza, realizzato impiegando le migliori tecnologie sottrattive e la miglior esperienza di uno dei maggiori costruttori nazionali di settore.
COMPONENTI MAGNETICI GREEN DEL MOTORE ADDITIVO AD ALTISSIME PRESTAZIONI PER EV
Il processo di elettrificazione in ambito EV e industriale procede a passo serrato, imponendo ratei di innovazione tecnologica a tutti i livelli e declinazioni (es. batterie a stato solido).
Anche il motore elettrico non si sottrae a questi sviluppi, essendo richiesto di raggiungere livelli sempre più estremi di compattezza, densità di flusso magnetico, sempre più ridotte perdite e.m., a costi competitivi e riducendo progressivamente l’utilizzo di CRM (Critical Raw Materials), quali Ni, Co e Terre Rare (es. Nd). La Manifattura Additiva e i Nuovi Materiali magnetici del tipo SMM (Soft Magnetic Materials) stanno dimostrando di poter rappresentare una risposta concreta, efficace ed efficiente ai parametri imposti dalla Comunità Europea attraverso gli Action Plan di Economia Circolare, Zero Pollution, Transizione Energetica Verde, a loro volta ripresi nel New Industrial Strategy for EU.
Da alcuni anni SEAMTHESIS sta sviluppando, attraverso una serie di progetti di R&D nazionali ed EU tra loro concatenati, un’intera Supply Chain basata su nuovi SMM, nuovi processi di Manifattura Additiva e produzione GREEN di polveri metalliche. I primi output della sperimentazione, già presentati in paper pubblicati a livello internazionale, hanno mostrato che la strada intrapresa può essere foriera di importanti e concreti risultati. Grazie anche a questi riscontri, SEAMTHESIS ha potuto unire le proprie forze a quelle di nuovi partner industriali, segnatamente F3NICE AS (per la produzione di polveri in SMM da completo riciclo della materia prima) e GENADD Ltd, la newco basata a Londra che si prefigge l’obiettivo di realizzare l’intero motore EV attraverso Nuovi Materiali e nuovi processi di Manifattura Additiva.
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