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Tecnologie manifatturiere avanzate perla motoristica

Dr. Michele Di FoggiaEuropea Microfusioni Aerospaziali Spa

Accademia Aeronautica, 17 Ottobre 2012

VERSO HORIZON 2020: IL RUOLO DI NUOVI MATERIALI E DELLE TECNOLOGIE DI MANIFATTURA PER L’AEROSPAZIO.

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LA STORIA E I PRODOTTI DI EMA

1998: 33% Rolls-Royce - 66% Finmeccanica: inizio della produzione2009: 100% Rolls-Royce

EMA SVILUPPA, PRODUCE E COMMERCIALIZZA PALE ROTORICHE E STATORICHE IN SUPERLEGA BASE Ni o Co PER TURBINE DI MOTORI AERONAUTICI E PER GENERAZIONE ELETTRICA.

Market = aerospace & IGT

2011: PIU’ DI 140.000 PRODOTTI REALIZZATI (+9% rispetto al 2010)turnover ≈ 48M€employees ≈ 380

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DOVE SIAMO

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60000 m2 total surface15000 m2 covered area

100Km

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PRINCIPALI CLIENTI SETTORE IGT

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ALCUNI PRODOTTI DI EMA

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Eurofighter

Airbus A380

ALCUNI ESEMPI DI PRODOTTI AERONAUTICI

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* Just for spatial oriented parts DS or SX

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Fornitori Specializzati

Costo elevato dei materiali

Catena di fornitura complessa

Processi Complessi:investment casting

Persone capaci

Design di avanguardia

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LA TECNOLOGIA:

L’INVESTMENT CASTING

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REALIZZAZIONE PALE E GRAPPOLI IN CERA• iniezione delle parti in cera• controlli• assemblaggio

Misura di spessore con tecniche ultrasoniche Radiografia di anime ceramiche

Estrazione di pala in cera dallo stampo

Assemblaggio di test bars

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REALIZZAZIONE GUSCI CERAMICI E SUCCESSIVO DECERAMENTO

• Immersione grappoli in bagno ceramico liquido• Aspersione con polveri ceramiche• Essiccatura in ambiente controllato• Pre-sinterizzazione dei gusci• Controllo integrità del guscio

Fase di immersione Fase di aspersione Deceraggio in autoclave

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Gusci ceramici

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CASTING

Sinterizzazione dei gusci propedeutico alla colata

Tecnica del seme per cast monocristallino: esempio di bicristallo (progetto MITGEA) Pale a struttura direzionale e monocristallina

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EQX

SC - DS

Metallo liquido che sarà colato nel guscio Pala equiassica

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MODELLAZIONE DEL PROCESSO FUSORIO

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Modellazione del riempimento di metallo liquido in tre differenti istanti

Modellazione dell’insorgenza di porosità

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POST CAST

La sequenza delle operazioni:• Rimozione della Shell• Separazione delle parti dall’assemblaggio• Rettifica• Marcatura• Lisciviazione delle anime• Trattamenti Termici

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FINITURA E CONTROLLI• Finitura• NDT: CMM, US, gauge• NDT: Raggi X, FPI, grain structure, orientation, visual inspection

gauge CMM Difetto della struttura dei graniFPI

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Lavorazione manuale di finitura

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Ricerca e sviluppo su materiali ceramici e relativi metodi di formatura (slip-casting) e successiva industrializzazione (progetto MIUR DM29035 – MITGEA)

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Ricerca e sviluppo su materiali ceramici: tecniche stereolitografiche - video

Resina caricata con materiale ceramico e processo di realizzazione

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Tecniche innovative di rimozione e controllo dei residui ceramici su pale di turbina

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TECNICA DELLE ONDE D’URTO PER LA RIMOZIONE DI RESIDUI

CERAMICI

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PIANO NAZIONALE DELLA RICERCA MILITARE (P.N.R.M.) E.F. 2009Contratto: n° 8702 di rep. del 14/12/2009

SVILUPPO DI UNA FILIERA NAZIONALE PER LA FABBRICAZIONE DI PALETTE IN SUPERLEGA PER TURBINE AERONAUTICHE, NAVALI E TERRESTRI (SUPERBLADE)

(in svolgimento)

•Analisi chimiche realizzate su 2 lotti lega sviluppati e prodotti in Italia: verificata la centratura della chimica degli elementi principali e in traccia;• Test meccanici di stress rupture: OK;• Verifica dei controlli NDT nel processo di fonderia che denotano risultati in linea con la produzione di componenti standard con lega commerciale;• Verifica con controlli distruttivi per valutare microporosità e microstruttura (analisi metallografiche) con risultati in specifica.

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Integrated Management System

UNI EN ISO 9001:2008, Quality System; UNI EN 9100:2005 Aerospace Quality System; UNI EN ISO 14001:2004 Environmental System; EMAS EC Regulation Nº 1221/2009 Common Eco-Management

and Audit Scheme System; OHSAS 18001:2007 Occupational Health and Safety System.

EMA has an Integrated Management System controlling area of Quality, Environmental and Health & Safety according to below certifications

•NDT (X-RAY & F.P.I.)•Welding•Heat Treatment•Chemical Processing

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Customers list

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