Coating in additivo per dischi freno meno inquinanti con Prima AdditiveERT

Prima Additive, la società del Gruppo Prima Industrie specializzata in tecnologie di additive manufacturing del metallo e sistemi laser avanzati, ha presentato alla fiera EuroBrake di Magonza le sue soluzioni altamente innovative e sostenibili per il rivestimento ad alta velocità dei dischi freno.

A ogni frenata, l’usura dei freni rilascia infatti in atmosfera particelle inquinanti sotto forma di PM10, contribuendo per circa il 20% all’inquinamento generato dai veicoli a combustione. L’avvento della normativa anti-inquinamento Euro 7 punterà quindi a ridurre il fenomeno ottimizzando ogni parte dei veicoli, tra cui i freni. La soluzione per realizzare freni meno inquinanti è quella di rendere i dischi più resistenti, rivestendo il tradizionale disco freno in ghisa con due strati di metallo più resistente. In questo modo si stima che sia possibile ridurre le emissioni di PM10 derivanti dal sistema frenante di circa il 90%.

Prima Additive, grazie alla sua esperienza nei sistemi laser per l’additive manufacturing, ha messo a punto il processo di Rapid Coating, che in pochi secondi consente di rivestire le due facce di un disco freno con due strati compresi tra i 100 e i 250 micron, il primo di acciaio e il secondo composto da un mix tra acciaio e carburi di titanio o di tungsteno. Il Rapid Coating (RC) è una tecnologia di laser cladding ad alta velocità fortemente derivata dalla DED tradizionale, utilizzata per ricoprire rapidamente un componente in metallo con un sottile layer di polvere metallica.

L’idea innovativa, che consente di realizzare questo processo in tempi molto brevi, è quella di accorciare il tempo impiegato per fondere completamente il substrato, lasciandolo fondere solo parzialmente e fondendo la maggior parte della polvere in volo durante la transizione attraverso il fascio laser. Ciò è possibile defocalizzando lo spot della polvere rispetto al substrato. Il contributo di Prima Additive non si limita allo sviluppo della tecnologia: infatti, l’azienda torinese ha sviluppato una soluzione completamente automatizzata, basata sulla sua cella robotizzata IANUS, in grado di produrre 24/7 grazie a un sistema di carico/scarico abbinato a un sistema di gestione delle polveri centralizzato e altamente efficiente, che consente di alimentare tutte le macchine di uno stabilimento con un solo impianto e, soprattutto, di recuperare le polveri per poterle reimmettere nel processo e riutilizzarle.

Inoltre, Prima Additive è in grado di fornire, e ha già fornito, ad aziende del mondo automotive linee complete in grado di partire dal disco freno grezzo in ghisa, eseguire le fasi di coating, di rettifica, di monitoraggio del processo e tutte le altre operazioni necessarie, per arrivare alla fine di una linea di produzione interamente automatizzata con il disco freno finito, rivestito, rettificato e pronto per essere utilizzato.

Lo sviluppo di questa tecnologia è un’ulteriore testimonianza della sostenibilità dell’additive manufacturing, che sa essere una tecnologia green non soltanto per i benefici che vengono solitamente citati, ma anche in quanto abilitante di applicazioni sostenibili. Questo tipo di applicazione, inoltre, sarà una delle prime a vedere una tecnologia derivata dalla Direct Energy Deposition (anche nota come Laser Metal Deposition) impiegata su larghissima scala, dato che ogni veicolo in circolazione dopo l’entrata in vigore della normativa Euro 7 dovrà avere i dischi freno rivestiti con questa tecnologia.

Prima Additiva è pertanto certa che questo porterà a un’importante crescita delle tecnologie additive, favorita dalle economie di scala che si genereranno nei prossimi anni.