Ugelli di spruzzatura ad alta pressione

sotto esame

Analisi mediante laser, acustica e microscopio elettronico a scansione: insieme ai nostri partner di ricerca e in collaborazione con l’Università di Scienze Applicate di Münster, stiamo studiando il comportamento di spruzzatura degli ugelli ad alta pressione, al fine di renderli più economici, più rispettosi dell’ambiente e della salute.

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Figura B - Ugello sonico a due fasi
Figura B - Ugello sonico bifase per l’applicazione di solventi nelle incollatrici per bordi

Ottimizzazione dei processi di spruzzatura industriale

Ugelli di spruzzatura ad alta pressione con margini di miglioramento

Nei moderni processi di produzione industriale vengono utilizzati ugelli di spruzzatura ad alta pressione per applicare con precisione coloranti o solventi detergenti sui prodotti. Proprio nei settori della ricerca e sviluppo, dell’ottimizzazione e della massimizzazione dell’efficienza, della sostenibilità e della sicurezza sul lavoro, questo processo offre ancora un potenziale considerevole. Con l’aumentare della durata di utilizzo, gli ugelli si usurano, il che può comportare un peggioramento del getto di spruzzatura e delle prestazioni. Allo stesso tempo, nel settore industriale cresce la necessità di nuovi agenti di spruzzatura che siano più rispettosi dell’ambiente e della salute rispetto ai solventi convenzionali.

Ricerca in rete

Progetto di ricerca interdisciplinare presso l’Università di Scienze Applicate di Münster

In questo contesto, un progetto di ricerca interdisciplinare presso la nostra università partner, la FH Münster, sta studiando il comportamento di spruzzatura degli ugelli nell’ambito dell’applicazione industriale. Vi partecipano docenti e studenti provenienti da una solida rete che riunisce il mondo accademico e quello imprenditoriale, con il sostegno del nostro membro del Consiglio di Amministrazione, il fisico dei materiali Dr. (Aus.) Heiko Timmers. L’obiettivo del progetto è l’ottimizzazione e la massimizzazione, basate sui dati, dei processi di nebulizzazione, nonché lo sviluppo di nuovi approcci per un’applicazione più economica e sostenibile.

Campus tecnologico dell’Università di Scienze Applicate di Münster a Steinfurt

Partner del mondo accademico e dell’industria

Sviluppo, applicazione e prospettive dei brevetti

Il team dell’Università di Scienze Applicate di Münster sta realizzando il progetto in collaborazione con l’ingegnere Michael Karau della FSG Schäfer GmbH. A tal fine vengono utilizzati gli ugelli e i solventi da noi sviluppati. Le conoscenze acquisite apportano un importante contributo alla ricerca e allo sviluppo e, in prospettiva, potranno confluire anche in processi innovativi, ulteriori sviluppi tecnici e brevetti.

«Per noi, in quanto azienda di medie dimensioni, questo progetto presso l’Università di Scienze Applicate di Münster ha un valore inestimabile e rappresenta un ottimo esempio di come le riflessioni teoriche possano essere concretamente messe in pratica».

Ricerca in laboratorio

Tre pacchetti di lavoro dedicati all'analisi degli ugelli di spruzzatura

Il gruppo di ricerca suddivide il progetto in tre pacchetti di lavoro specifici. Su un banco di prova nel laboratorio di fisica dei materiali, i partecipanti analizzano la velocità di uscita dagli ugelli. A tal fine, lo spettro sonoro generato durante il processo di spruzzatura viene rilevato tramite un microfono, valutato e utilizzato come base per il calcolo della velocità del flusso. A lungo termine, su questa base si prevede di automatizzare anche il controllo manuale degli ugelli. In prospettiva, un software potrebbe rilevare se gli ugelli sono ostruiti o mal regolati, contribuendo così a un’ulteriore ottimizzazione del processo di spruzzatura.

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Misurazione di precisione nell’ambito del progetto di ricerca

Metodo di diffusione laser per l'analisi del cono di spruzzo

Inoltre, il team misura la velocità di nebulizzazione mediante un altro metodo. In laboratorio, grazie alla diffusione laser, si analizza la velocità con cui le gocce fuoriescono dall’ugello e la forma del cono di nebulizzazione che si forma. A tal fine vengono realizzate riprese stroboscopiche ad alta velocità, che consentono di determinare con precisione anche gli intervalli di tempo più brevi, dell’ordine di milionesimi di secondo.

Ricerca in laboratorio

Ottimizzazione attraverso l'analisi scientifica

Fondamento per la qualità, il controllo e l’ottimizzazione

La misurazione precisa della velocità fornisce informazioni importanti sulla qualità del processo di spruzzatura. In questo modo è possibile individuare tempestivamente eventuali scostamenti e adottare misure mirate per l’ottimizzazione degli ugelli. Il progetto di ricerca presso l’Università di Scienze Applicate di Münster crea così una base scientificamente fondata per rendere i processi di spruzzatura industriali più efficienti, precisi ed economici nel lungo periodo.

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