PICSAR – projekt finansowany z funduszu POR FESR 2014-2020
Region Wenecja Euganejska

Zaproszenie do wsparcia projektów klastrów gospodarczych

OŚ 1 „BADANIA, ROZWÓJ TECHNOLOGICZNY I INNOWACJE”

CEL SZCZEGÓŁOWY

„Pobudzanie aktywności przedsiębiorstw w zakresie innowacji”

DZIAŁANIE 1.1.4 „Wsparcie wspólnych działań badawczo-rozwojowych na rzecz rozwoju nowych zrównoważonych technologii, produktów i usług”

DGR nr 711 z dnia 28 maja 2019 r.

PICSAR – Progettazione Integrata innovativa di Componenti Strutturali Automotive in plastica Riciclata – zintegrowany innowacyjny system projektowania samochodowych części strukturalnych z pochodzącego z recyklingu plastiku o wysokiej wydajności i trwałości

Celem projektu PICSAR jest zintegrowanie narzędzi symulacyjnych i opracowanie zaawansowanych modeli do zintegrowanego projektowania komponentów strukturalnych dla przemysłu motoryzacyjnego. Ta zdolność do tworzenia wirtualnych prototypów jest obecnie wymogiem dla wszystkich podmiotów działających w sektorze motoryzacyjnym, w którym główni producenci OEM (np. BMW, Daimler czy VW) stopniowo rezygnują ze stosowania fizycznych prototypów do sprawdzania form i komponentów w testach zderzeniowych. Aby to osiągnąć, przy jednoczesnym zachowaniu zgodności z zasadami zrównoważonego rozwoju i gospodarki cyrkularnej, uczestnicy projektu PICSAR zamierzają opracować zaawansowane mieszanki poliolefinowe z tworzyw pochodzących z recyklingu odpadów pokonsumenckich, które dotąd powodowały liczne problemy procesowe ze względu na dużą zmienność właściwości i emisję zapachu. Ponadto w ramach projektu stworzone zostaną wirtualne i fizyczne prototypy makrokompozytów otrzymywane przez nadlewanie laminatów kompozytowych wzmacnianych włóknami ciągłymi, co wymaga ścisłej kontroli parametrów procesu w celu zapewnienia idealnej adhezji pomiędzy dwoma materiałami. Do stworzenia wirtualnego prototypu tak złożonego komponentu do testów zderzeniowych konieczne będą innowacyjne rozwiązania dla całego łańcucha produkcyjnego. Mieszanka (mieszanina tworzyw pochodzących z recyklingu, innowacyjnych materiałów wzmacniających i różnych dodatków) musi jednocześnie zawierać maksymalną ilość surowców z recyklingu odpadów pokonsumenckich, gwarantować określone właściwości mechaniczne i minimalizować emisję zapachów. Proces mieszania musi umożliwiać korygowanie w czasie rzeczywistym nieuniknione wahania właściwości recyklatu. Właściwości mechaniczne przy dużych prędkościach odkształcania (do 1000 s^-1 w testach zderzeniowych) będą mierzone za pomocą urządzeń opracowanych specjalnie na potrzeby tego projektu, ponieważ urządzenia takie nie są obecnie dostępne. Aby umożliwić przeprowadzenie dokładnych symulacji numerycznych procesu formowania wtryskowego i związanego z nim parametrów strukturalnych, zostaną opracowane specjalne modele analityczne, które będą w stanie opisać nie tylko wpływ orientacji materiałów wzmacniających na anizotropię, ale także pogorszenie się lokalnych właściwości mechanicznych spowodowane obecnością wad (linie spoin, porowatość, powierzchnie styku pomiędzy nadlewem a kompozytem). Modele te zostaną również rozszerzone o bardziej specyficzne przypadki, np. wytrzymałość zmęczeniową, wytrzymałość na odkształcanie oraz obecność nacięć. Opracowane narzędzia symulacyjne i modele będą jednak wymagać weryfikacji w drodze porównania numeryczno-doświadczalnego ze specjalnie opracowanym fizycznym prototypem makrokompozytu (i jego systemu formowania).

Jest zatem oczywiste, że projekt PICSAR doskonale wpisuje się w idee Smart Manufacturing dla tradycyjnych sektorów komponentów mechanicznych (formowanie części samochodowych), mechatroniki (opracowanie systemu szybkich testów), oprzyrządowania (opracowanie formy do produkcji makrokompozytów) i mechaniki precyzyjnej (dokonywanie pomiarów przy dużych prędkościach wymaga zaawansowanych systemów pomiarowych).

W tym kontekście w ramach projektu PICSAR realizowane będą następujące ścieżki badawcze:

2. Opracowanie elementów niemetalowych o wysokich parametrach mechanicznych (poprzez zastosowanie kompozytów i zaawansowanych materiałów wzmacniających) i wysokim stopniu zrównoważenia (poprzez zmaksymalizowanie ilości surowców pochodzących z recyklingu).

6. Opracowanie narzędzi i modeli do zintegrowanego, innowacyjnego i wieloskalowego projektowania (od mikrowłókien wzmacniających po adhezję do makrokompozytu) innowacyjnych elementów strukturalnych dla sektora motoryzacyjnego.

8. Opracowanie i produkcja mieszanki zawierającej co najmniej 95% surowców z recyklingu odpadów pokonsumenckich oraz innowacyjne materiały wzmacniające (nie tylko włókna, ale również kulki) o doskonałych właściwościach mechanicznych.

Z powyższego jasno wynika, że technologie umożliwiające wytwarzanie zaawansowanych materiałów (mieszanek o wysokich parametrach mechanicznych, pochodzących z recyklingu odpadów pokonsumenckich) oraz zaawansowane systemy produkcji (systemy nadlewania kompozytów i obróbki wstępnej) odgrywają kluczową rolę w osiągnięciu celu projektu.

Do czynników, które będą napędzać innowacje w sektorze opakowań, należą bez wątpienia ekologiczność (sektor jest zobowiązany do przestrzegania zasad gospodarki cyrkularnej), efektywność energetyczna (w przypadku energochłonnych procesów, takich jak formowanie wtryskowe, istnieje paląca konieczność ograniczenia redukcji odpadów i zwiększenia wydajności procesów) oraz wymogi projektowe (powodujące konieczność stosowania coraz bardziej złożonych geometrii w celu redukcji masy).

Region Wenecji Euganejskiej przeznaczył na ten projekt, w którym uczestniczyły firmy Sirmax Spa, Step Engineering srl i Uniteam Italia srl, kwotę 274 933,10 euro.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o organizowanych przez nas webinariach informacyjnych przedstawiających wyniki projektu.