ITPO20110010A1 - Nuovo sistema ed impianti industriali per la produzione di coating su elementi in schiume termoplastiche e/o termoindurenti per produrre elementi a bassissimo peso specifico e con alte prestazioni meccaniche ed estetiche. - Google Patents
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Description
Descrizione dell’ invenzione industriale dal titolo : “Nuovo sistema ed impianti industriali per la produzione di coating su elementi in schiume termoplastiche eh termoindurenti per produrre elementi a bassissimo peso specifico e con alte prestazioni meccaniche ed estetiche ”
Descrizione
I sistemi tradizionali di coating di materiali in schiume termoplastiche o termoindurenti sono caratterizzati dall'utilizzo di impianti che lavorano per spruzzatura o impregnalura del rivestimento, utilizzando polimeri termoplastici e/o termoindurenti, organici o inorganici caricati con polveri varie.
Nella realizzazione delle miscele (polimeri/resine polveri) secondo i processi tradizionali di coating sopra descritti, abbiamo un limite nel contenuto delle polveri identificabile in circa il 40%.
La produttività è limitata dalle molte operazioni di impregnazione, verniciatura, scolatura e asciugatura degli elementi realizzali
Queste motivazioni sono alla base di alcuni limiti/svaniaggi dei tradizionali sistemi di coating di elementi in schiume termoplastiche e/o termoindurenti.
II sistema oggetto della presente invenzione si basa sul processo ed impianti, per realizzare coating su elementi in schiume termoplastiche e/o termoindurenti, ad alta produttività e con rese in termini di percentuale di carica su resine/polimeri superiore al 70%.
Le matrici del coating possono essere resine epossidiche (aromatiche o cicloalifatiche) o resine di tipo acrilico disperse in acqua. Le cariche sono polveri o microfìbre ( polveri/fibre minerali, polveri/fibre di carbonio, polveri/fibre vegetali, polveri/fibre sintetiche) di dimensione variabile tra 50 micron e 300 micron.
Il polimero leganle/matrice, rappresenta in percentuale sulla massa Finita un valore compreso tra il 10 - 30 % (in volume o peso a seconda delle tipologie di filler (cariche) e in base alla caratteristiche che vogliono essere ottenute) e quindi sono realizzabili prodotti con cariche comprese tra 70% e 90% .
Il Processo si suddivide in tre fasi e prevede l’utilizzo di tre macchinari principali :
1 Processo di impregnazione:
Questa fase del processo prevede l’impregnazione delle shiume, in matrice termoplastica o termoindurente, in diverse dimensioni e forme, in una resina di tipo epossidico (aromatica o cicloalifatica) con l'ausilio di un macchinario dotato di contenitore in acciaio con cestello estraibile. All'interno del contenitore di acciaio si trova la resina dove verrà immerso il cestello che contiene gli elementi/schiume da impregnare.
(vedi disegno 1 sistema/macchina di impregnazione).
2 Processo di rivestimento con polveri
Gli elementi/schiume così impregnati vengono scaricati aH'interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, e scarico verso il basso, con movimento rotatorio azionato da un motore di adeguata potenza. All'interno del cilindro si trovano in quantità adeguata le polveri/fibre che per effetto fisico meccanico, durante il movimento andranno a depositarsi sulla resina presente sugli elementi fino a completa saturazione. Al termine del processo il macchinario viene scaricato del suo contenuto che finisce in un vaglio a vibrazioni, che separa la polvere in esubero dagli elementi/schiume completamente rivestiti. La polvere così recuperata viene rimessa all'interno del cilindro.
(vedi disegno 2 sistema macchina di rivestimento)
3 Processo di finitura
Gli elementi rivestiti vengono scaricati all'interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, con movimento rotatorio azionato da un motore con adeguata potenza. All'interno del cilindro si trova acqua e polveri abrasive a varia granulometria che agiscono rifinendo/regolarizzando il coating/rivestimento realizzato sugli elementi/schiume.
VANTAGGI DELLA PRESENTE INVENZIONE
La presente invenzione e la tecnologia correlata permettono di ottenere i seguenti vantaggi rispetto ai sistemi convenzionali finora utilizzati:
• Elevata produttività.
• Semplificazione dell’impianto ed abbattimento significativo della gestione dei costi se paragonati a sistemi tradizionali per la produzione di coating su schiume in genere.
• Ottenimento di sistemi compositi ad altissima carica
• Ottenimento di caratteristiche meccaniche ed estetiche molto più performanti dei sistemi di coating polimerici caricati tradizionali, (caricati 90% Fibra carbonio o altre cariche speciali, caricati 70% polveri di marmo...,).
• ESEMPI
Esempio 1 - Preparazione di sfere di EPS (polistirolo espanso) di 20 mm di diametro con coating ad alta carica in fibra di carbonio 100 micron finalizzato alla realizzazione di elementi superleggeri ad altissima resistenza per compressione, da utilizzarsi nelle boe sottomarine.
Il processo prevede l’impregnazione delle sfere in polistiroloespanso in una resina di tipo acrilica dispersa in acqua con l’ausilio di un macchinario dotato di contenitore in acciaio con cestello estraibile. All'interno del contenitore di acciaio si trova la resina dove verrà immerso il cestello che contiene gli elementi/schiume da impregnare.
La resina presente su ogni sfera dopo l'impregantura risulta essere pari ad un valore variabile tra 0.3 - 0.4 gr.
Le sfere così impregnate vengono scaricate all'interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, e scarico verso il basso, con movimento rotatorio azionato da un motore di adeguata potenza. AH'interno del cilindro si trovano in quantità adeguata le polveri/fibre che per effetto fisico meccanico, durante il movimento andranno a depositarsi sulla resina presente sugli elementi fino a completa saturazione. Al termine del processo il macchinario viene scaricato del suo contenuto che finisce in un vaglio a vibrazioni, che separa la polvere in esubero dalle sfere completamente rivestite. La polvere così recuperata viene rimessa all’interno del cilindro.
Le sfere risultano aver assorbito fibra di carbonio pari a 0.9 - 1.2 gr. e vengono scaricate nel macchinario per la rifinitura dove con ausilio di acqua e polveri abrasive vengono regolarizzate.
Infine viene misurato Io spessore del coating che risulta essere 0.4 mm. Sottoposte a test di compressione otteniamo una resistenza pari a 87 Kg.
Esempio 2 - Preparazione di sfere di EPS (polistirolo espanso) di 10 mm di diametro con coating doppio differenziato ad alta carica in fibra di carbonio 100 micron e fibra aramidica 70 micron finalizzato alla realizzazione di elementi superleggeri ad altissima resistenza per compressione, isolati elettricamente resistenti all'usura per applicazioni nel settore meccanico.
Il processo prevede l'impregnazione delle sfere in polistiroloespanso in una resina di tipo epossidico (aromatica o cicloalifatìca) con l'ausilio di un macchinario dotato di contenitore in acciaio con cestello estraibile. All'interno del contenitore di acciaio si trova la resina dove verrà immerso il cestello che contiene gli elementi/schiume da impregnare.
La resina presente su ogni sfera dopo l'impregantura risulta essere pari ad un valore variabile tra 0.15 - 0.2 gr.
Le sfere così impregnale vengono scaricate all'interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, e scarico verso il basso, con movimento rotatorio azionato da un motore di adeguata potenza. All'interno del cilindro si trovano in quantità adeguata le polveri/fibre che per effetto fisico meccanico, durante il movimento andranno a depositarsi sulla resina presente sugli elementi fino a completa saturazione. Al termine del processo il macchinario viene scaricato del suo contenuto che finisce in un vaglio a vibrazioni, che separa la polvere in esubero dalle sfere completamente rivestite. La polvere così recuperala viene rimessa all'interno del cilindro.
Le sfere risultano aver assorbito fibra di carbonio pari a 0.5 - 0.6 gr. e vengono scaricate nuovamente nel macchinario per impregnazione, ed in seguito riprocessate nel macchinario contenente la polvere per il rivestimento, che in questo nuovo passaggio sarà fibra aramidica a 70 micron.
Infine viene misurato lo spessore del coating che risulta essere 0.9 mm. Sottoposte a test di compressione otteniamo una resistenza pari a 112 Kg, a test di resistività elettrica di supeficie Ω ohm cm 10E15
Esempio 3 - Preparazione di cubi di EPU (poliuretano espanso) rigido di 100 mm di diametro con coating ad alta carica in miscela polveri minerali finalizzato alla realizzazione di elementi architettonici superleggeri ad alta resistenza per compressione ed estetica, da utilizzarsi nel settore edilizia.
Il processo prevede l’impregnazione dei cubi in EPU in una resina di tipo acrilica dispersa in acqua con l'ausilio di un macchinario dotato di contenitore in acciaio con cestello estraibile. All'interno del contenitore di acciaio si trova la resina dove verrà immerso il cestello che contiene gli elemenli/schiume da impregnare.
La resina presente su ogni cubo dopo l’impregantura risulta essere pari ad un valore variabile tra 25 - 30 gr.
Le sfere così impregnate vengono scaricate all'interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, e scarico verso il basso, con movimento rotatorio azionato da un motore di adeguata potenza. All'interno del cilindro si trovano in quantità adeguata le polveri/fibre che per effetto fisico meccanico, durante il movimento andranno a depositarsi sulla resina presente sugli elementi fino a completa saturazione. Al termine del processo il macchinario viene scaricato del suo contenuto che finisce in un vaglio a vibrazioni, che separa la polvere in esubero dalle sfere completamente rivestite. La polvere così recuperata viene rimessa all'interno del cilindro.
Le sfere risultano aver assorbito miscele di polveri minerali pari a 80 - 120 gr. e vengono scaricate nel macchinario per la rifinitura dove con ausilio di acqua e polveri abrasive vengono regolarizzate.
Infine viene misurato lo spessore del coating che risulta essere 0.5 mm. Otteniamo quindi degli elementi simil-pietra (oppure simil-collo, simil-marmo, ecc.,.) ad alto livello estetico, estremamente leggeri e con performance meccaniche di alto livello.
Claims (7)
- Rivendicazioni dell’invenzione industriale dal titolo : “Nuovo sistema ed impianti industriali per la produzione di coating su elementi in schiume termoplastiche eh termoindurenti per produrre elementi a bassissimo peso specifico e con alte prestazioni meccaniche ed estetiche " Rivendicazioni 1) Processo per realizzare coating su elementi in schiume termoplastiche e/o termoindurenti, in diverse forme e/o misure, con rese in termini di percentuale di carica su resine/polimeri superiore al 70%.
- 2) Processo secondo la rivendicazione 1 in cui gli elementi in schiume termoplastiche e/o termoindurenti, in diverse forme e/o misure, subiscono un processo di impregnazione, in resine di tipo epossidico (aromatiche o cicloalifatiche) e/o acriliche disperse in acqua, in macchinario dotato di contenitore in acciaio con cestello estraibile.
- 3) Processo secondo le rivendicazioni 1 - 2 in cui elementi/schiume impregnali di resina vengono scaricati all’interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, e scarico verso il basso, con movimento rotatorio azionato da un motore di adeguata potenza. All’interno del cilindro si trovano in quantità adeguala le polveri/fibre che per effetto fisico meccanico, durante il movimento rotatorio andranno a depositarsi sulla resina presente sugli elementi fino a completa saturazione.
- 4) Processo secondo le rivendicazioni 1 - 2 - 3 in cui gli elementi rivestiti vengono scaricati all’interno di un macchinario composto da un cilindro orizzontale con apertura superiore, con movimento rotatorio azionato da un motore con adeguata potenza. All'interno del cilindro si trova acqua e polveri abrasive a varia granulometria che agiscono rifinendo/regolarizzando il coating/rivestimento realizzato sugli elementi/schiume.
- 5) Processo secondo le rivendicazioni l -2-3-4 in cui viene realizzalo, su elementi sferici in EPS (poliuretano espanso), un coating in fibra di carbonio ad alta resistenza alla compressione.
- 6) Processo secondo le rivendicazioni 1 -2-3-4 in cui viene realizzato, su elementi sferici in EPS (polistirolo espanso) di 10 mm di diametro, un coating doppio differenziato ad alta carica in fibra di carbonio 100 micron e fibra aramidica 70 micron finalizzato alla realizzazione di elementi superleggeri ad altissima resistenza per compressione, isolati elettricamente resistenti all'usura per applicazioni nel settore meccanico.
- 7) Processo secondo le rivendicazioni 1-2-3-4 in cui viene realizzato, su elementi cubici di EPU (poliuretano espanso) rigido di 100 mm di diametro un coating ad alta carica in miscela polveri minerali finalizzato alla realizzazione di elementi architettonici superleggeri ad alta resistenza per compressione ed estetica (similpietra simil-marmo simil-cotto ecc..), da utilizzarsi nel settore edilizia-arredamento.
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