Saldature più sicure con il controllo in linea della temperatura
Monitorare istante dopo istante la temperatura dei processi di saldatura per ottenere prodotti più sicuri conformi ai requisiti, ma anche per far risparmiare risorse finanziarie alle imprese. É l’obiettivo raggiunto dalla tecnologia ideata da Therness, spin-off del Politecnico, che ha posto le sue ricerche a disposizione delle imprese.
“L’idea nasce all’interno del Dipartimento Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS – spiega Raffaella Sesana, docente al DIMEAS e Scientific Advisor di Therness insieme alla collega Francesca Maria Curà dello stesso Dipartimento – e grazie a una intuizione e alla ricerca condotta da Luca Santoro, General Manager dell’attività e, prima, componente del gruppo di ricerca con le colleghe. Da questa idea è stata sviluppata una tecnologia che, osservando l’evoluzione della temperatura nel bagno di fusione, è in grado di ricavare informazioni utili sull’andamento della lavorazione e, in particolare, sulla possibile presenza di difetti. Nell’ambito dell’industria manifatturiera il processo di saldatura rappresenta una delle fasi più delicate della lavorazione”.
La saldatura senza difetti non esiste ma questi possono essere tollerati se non superano determinate soglie in base al prodotto lavorato. Le tecniche di controllo comunemente in uso comportano sistemi costosi come gli ultrasuoni, la radiografia a raggi X, personale esperto, tempi lunghi di verifica. Le normative in genere richiedono controlli a campione (5-10% del totale), che per particolari lavorazioni possono però raggiungere il 100% del prodotto, e che vengono effettuati dopo la saldatura.
Therness ha quindi messo a punto una tecnologia che controlla in tempo reale l’intero processo di saldatura ed è in grado di indicare in anticipo dove possono svilupparsi delle non-conformità sulla totalità dei lotti e in tempo reale. La tecnologia sviluppata dallo spin-off di Ateneo usa algoritmi proprietari che analizzano i valori di temperatura del bagno di fusione rilevati durante il processo. L’apparato ideato da Therness comprende, nello specifico, una termocamera a infrarossi, solidale con la torcia di saldatura che è a sua volta collegata con un’unità che raccoglie e analizza i dati rilevati; i risultati dell’analisi sono comunicati a un terminale che li rende fruibili dai tecnici aziendali, segnalando i punti in cui è possibile la comparsa di non conformità.
Le analisi successive effettuate da Therness consentono inoltre di creare una base statistica importante per l’azienda: una sorta di strumento di tracciabilità del prodotto. “Possiamo anche offrire la possibilità di riduzione dei premi assicurativi sulla produzione. Le aziende hanno modo di ragionare su una mole di dati certi e continuativi per valutare la distribuzione delle anomale nel tempo e quindi la qualità delle materie prime e dei fornitori oltre che del processo complessivo”, aggiunge Pietro Paolo De Crescenzo, Operation Director dello spin-off – Il controllo preventivo che la nostra tecnologia rende possibile determina ulteriori vantaggi per l’azienda, come la possibilità di produrre pezzi più affidabili con un valore di mercato più alto e l’abbattimento dei costi di non-conformità. Inoltre, mentre il costo degli altri sistemi di controllo aumenta sulla base dei controlli effettuati, il costo della nostra tecnologia rimane costante”.
Il progetto nel 2024 ha ricevuto un finanziamento da Tech4Planet di Cassa Depositi e Prestiti, e sempre nel 2024 è risultato tra i finalisti del PNI - Premio Nazionale Innovazione, collocandosi inoltre al secondo posto dell’Unicredit Start Lab.
“La nostra tecnologia funziona con tutti i processi automatici di saldatura eccetto quello ad immersione ed è in corso la sua brevettazione mentre stiamo lavorando applicarla anche alla saldatura manuale – conclude Pietro Paolo De Crescenzo – Siamo fiduciosi nella sua diffusione perché si tratta di tecnologia plug and play. Non c’è bisogno di calibrazione delle macchine oppure di un particolare addestramento. Ad oggi, il nostro metodo è già stato provato in numerose imprese del comparto della mobilità e dei trasporti”.