Il premio Steel Innovation ai rivestimenti in acciaio ecosostenibili

Ogni tre anni, l’industria siderurgica tedesca assegna i premi Steel Innovation. Lo scopo di quest’iniziativa è quello di riconoscere e celebrare le innovazioni che stanno aiutando questo materiale a rimanere una scelta valida a lungo termine. La giuria tiene conto non solo dei prodotti in acciaio, ma anche di processi innovativi come la Deposizione di Materiali Laser a Velocità Estremamente Elevata (EHLA). Per lo sviluppo del processo EHLA, nel 2017 i ricercatori dell’Istituto Fraunhofer ILT per la tecnologia laser di Aachen hanno vinto il premio Joseph von Fraunhofer e il 13 giugno scorso hanno ricevuto il secondo premio Steel Innovation nella categoria “Acciaio in ambito di Ricerca e Sviluppo”, per la loro alternativa ecosostenibile basata sul laser ai rivestimenti in cromo esavalente.

di Fabrizio Garnero

L’artista Stefanie Welk, che lavora nella città di Heidelberg, ci spiega come il filo d’acciaio si trasformi nelle sue mani in “disegni tridimensionali altamente dinamici permeati di luce e di aria”. Il 13 giugno 2018, uno di questi ambiti trofei – una scultura in filo d’acciaio raffigurante un corridore – è stato assegnato a Thomas Schopphoven, a capo del team Produttività e Tecnologia dei Sistemi per il gruppo Deposizione di Materiali Laser all’Istituto Fraunhofer ILT, e a Gerhard Maria Backes, Cattedra di Produzione Digitale Additiva DAP all’università RWTH Aachen.

Deposizione di rivestimenti sottili ad alta velocità mediante laser
Le opere d’arte dinamiche di Welk sono un abbinamento perfetto per il processo EHLA. Questa tecnologia pluripremiata rappresenta un enorme salto in avanti nella protezione dei componenti in metallo fortemente sollecitati dall’usura e dalla corrosione – un compito che una volta veniva affidato principalmente alla cromatura dura. La variante estremamente veloce di Aachen di questo rinomato processo di deposizione di materiali laser ha recentemente portato a un ripensamento all’interno dell’industria dell’ingegneria delle superfici per quanto riguarda l’uso dei rivestimenti basati su controversi composti a base di cromo esavalente. Durante il processo EHLA, le particelle di polvere metallica vengono fuse direttamente dal raggio laser il che aumenta l’attuale velocità massima del processo da pochi metri al minuto fino a 500 m/min. Oltre a essere estremamente veloce, EHLA ottiene un ottimo punteggio anche grazie al suo consumo efficiente dei materiali. Questo processo riduce, infatti, lo spessore producibile dello strato da oltre 500 micrometri fino a un intervallo da 25 a 250 micrometri. Il concetto EHLA si è già fatto parecchia strada sul mercato. L’azienda IHC Vremac Cylinders B.V., per esempio – con sede nella città olandese di Apeldoorn – ha iniziato a usare EHLA nel 2015, e da allora ha rivestito centinaia di cilindri idraulici per applicazioni offshore in tutto il mondo. Con lunghezze fino a 10 m e diametri fino a 500 mm, questi cilindri sono rivestiti di leghe in grado di proteggerli dall’usura e dalla corrosione anche nelle condizioni più difficili. TRUMPF Laser und Systemtechnik GmbH – con sede a Ditzingen – offre ora dei sistemi laser nella sua gamma TruLaser Cell in grado di impiegare il processo EHLA a componenti di varie misure.

Grande successo nell’Estremo Oriente: quattro sistemi EHLA già in funzione
Molti dei clienti che ordinano questo nuovo sistema hanno sede in Cina. Nel 2017, l’azienda di Aachen Acunity GmbH – uno spin-off di Fraunhofer ILT – ha fornito varie macchine al Centro per la Tecnologia di Fabbricazione Additiva di Pechino, fra cui un sistema a cinque assi con tecnologia degli ugelli EHLA studiata su misura. Questo istituto di ricerca governativo è molto coinvolto nella ricerca di processi nuovi ed ecosostenibili in grado di utilizzare le risorse in maniera economica. Convinta dai risultati dei primi test preliminari, un’azienda cinese ha recentemente deciso di acquistare tre sistemi EHLA per applicare dei rivestimenti ecosostenibili a cilindri idraulici offshore. Ed è probabile che ci saranno molti altri ordini, ci dice con ottimismo l’amministratore delegato di Acunity Chen Hong: “In Cina c’è un’incredibile domanda per il processo EHLA, perché il paese si sta preparando a imitare il modello europeo regolamentando i rivestimenti in cromo esavalente nel corso dei prossimi due anni”.