MATERIAL LAB
Ogni volta che serve un parere su un materiale: come si comporta, quando eccelle e quali limiti ha.
Il laboratorio opera sia per conto terzi che a supporto degli altri dipartimenti di NCS Lab, fornendo i seguenti servizi:
- TEST: secondo norme o protocolli personalizzati
- INDAGINI: su difetti e danneggiamenti, perizie per sinistri e contenziosi
- CONSULENZA: per la scelta dei materiali e per l’ottimizzazione dei processi
TEST
INDAGINI
CONSULENZA
Per tutti i settori nei quali la verifica della conformità di un materiale o la messa a punto di un componente affidabile siano strategici, il laboratorio può:
- eseguire prove in base a norme internazionali, oppure in base a capitolati o protocolli forniti dal cliente
- sviluppare protocolli di prova personalizzati e progettare i relativi set up, in collaborazione con le altre divisioni di NCS Lab
PROVE MECCANICHE STATICHE E DINAMICHE
Eseguite su provini o componenti, permettono di ricavare dati meccanici caratteristici, da utilizzare sia a scopo di controllo, che di R&D, come anche per calcoli strutturali e disegni:
- di tipo statico: carico a rottura, modulo, allungamento, ecc. (mediante prove a trazione, a compressione, a flessione)
- limite di vita a fatica (attraverso prove cicliche)
Sono disponibili diverse macchine di prova che consentono un ampio range di scelta in termini di carichi, personalizzazione del set up e dell’ambiente di prova.
CARATTERIZZAZIONE MATERIALI METALLICI E NON METALLICI
Si verifica la composizione di varie tipologie di materiali, attraverso prove distruttive o non distruttive, sia a scopo di verifica della conformità, sia di accertamento di anomalie a supporto di lavori di indagine.
MICROANALISI (EDS, FT-IR):
- Caratterizzazioni di rivestimenti, finiture e dettagli microstrutturali
- Identificazione di film, fibre, particolato e detriti
- Verifica di pulizia/contaminazione superficiale.
Per tutte le casistiche di danneggiamento, malfunzionamento o prestazione insoddisfacente, il laboratorio può contribuire ad individuare cause e meccanismi della problematica e, quindi, a consigliare come intervenire su materiali e processi e a definire eventuali responsabilità:
- Indagini di failure analysis su problematiche di rottura, corrosione e usura
- Perizie tecniche in caso di sinistri civili o industriali e contenziosi legali
Un esperienza quasi ventennale sui materiali metallici e non metallici, utilizzati in vari settori ed applicazioni, sui loro trattamenti e le loro difettologie, consente di indirizzare la ricerca delle cause e di sfruttare al meglio l’attività di problem solving, ricavando anche eventuali suggerimenti di intervento sulla progettazione e sulla scelta dei materiali e dei relativi processi.
L’esperienza quasi ventennale in ambito di test ed indagini, il trasferimento di tecnologie tra vari settori industriali e la collaborazione con gli altri dipartimenti di NCS Lab rendono disponibili un bagaglio di competenze che consentono di fornire supporto per le seguenti attività complesse e ad alto valore aggiunto:
- Consulenza sulla scelta di materiali e processi
- Affiancamento nell’ottimizzazione di prodotti e processi
- Temporary management per progetti di R&D e industrializzazione
Per qualunque obiettivo strategico che comporti la messa a punto ottimale di un componente, il cliente può fare affidamento sul nostro know-how, attraverso una collaborazione anche di medio-lungo termine per progetti complessi. In modo analogo a quanto facciamo internamente coordinando risorse di NCS Lab per lo sviluppo di dispositivi a nostro marchio, siamo a disposizione per assumere il management temporaneo per gestire gruppi di lavoro fino ad obiettivi prestabiliti e per implementare catene di fornitura.
Strumenti
Quando è utile:
- Failure analysis :
– morfologie di rottura, danneggiamento, corrosione e usura per l’identificazione di cause e meccanismo
– indagine su difetti, cricche, depositi, inclusioni, ecc. per definirne natura e possibili cause - Studio della morfologia e topografia superficiale per la verifica di trattamenti e rivestimenti
- Analisi di immagine e misura di lunghezze
– con elevati ingrandimenti (nominalmente fino a oltre 100000X)
– con risoluzione nominale fino a livello nanometrico - Analisi di campioni organici (polimeri, compositi, vernici, ecc.) senza metallizzazione con tecnologia a basso vuoto (LV)
- Immagini con discriminazione di zone a diversa composizione tramite sonda ad elettroni retrodiffusi
- Approfondimenti microstrutturali su sezioni
- Analisi chimica puntuale tramite microanalisi con sonda EDS abbinata (vedi scheda dedicata).
Caratteristiche principali:
- Immagini di superfici ad elevata risoluzione e alto ingrandimento
- Analisi di materiali massivi, frammenti, fibre, rivestimenti e film
- Studio della morfologia e della topografia di superfici
- Indagini frattografiche
- Può essere una tecnica distruttiva
Utilizziamo lo strumento JEOL JSM6390LV, dotato di sonde per elettroni secondari e retrodiffusi, operatività in alto e basso vuoto, comandi motorizzati per la movimentazione del campione in camera, sonda EDS.
Quando è utile:
Permette l’identificazione di tutti i materiali a matrice organica:
- polimeri ed elastomeri
- vernici, adesivi e sigillanti
- lubrificanti
- solventi e detergenti
- alimenti, cosmetici, farmaci…
e anche di alcuni a matrice inorganica, per i seguenti scopi:
- controllo di materie prime (granuli, manufatti, frammenti, ecc.)
- identificazione di materiali incogniti, anche in forma microscopica
- analisi di rivestimenti organici (vernici) e film sottili
- analisi del grado di pulizia/contaminazione superficiale
- studio di difetti superficiali e failure analysis
- caratterizzazione di fasi e inclusioni
Caratteristiche principali:
- Analisi di materiali massivi, frammenti, fibre e film
- Identificazione di contaminazioni o fasi
- Risoluzione micrometrica
- Tecnica non distruttiva o minimamente distruttiva
- Applicabile a tutti i materiali organici e anche in parte inorganici
Utilizziamo lo strumento THERMO iN10, unico per la concezione del microscopio direttamente integrato all’interno dello spettrometro FT-IR (con guadagno nell’intensità del segnale e dunque nella risoluzione).
Caratteristiche principali:
- Immagini di superfici ad elevata risoluzione e alto ingrandimento
- Analisi di materiali massivi, frammenti, fibre, rivestimenti e film
- Studio della morfologia e della topografia di superfici
- Indagini frattografiche
- Può essere una tecnica distruttiva
Permettono di ricavare dati meccanici caratteristici.
È possibile realizzare:
- prove statiche: carichi di rottura e moduli elastici (a trazione, a compressione, a flessione), carichi di snervamento e allungamenti (a trazione)
- prove dinamiche: limite di vita a fatica
Quando sono utili:
- ricerca e sviluppo nuovi materiali/componenti
- controllo di materie prime
- failure analysis
- ricavo di dati utili per attività di calcolo strutturale e disegno
NCS lab utilizza due macchine servoidrauliche, entrambe sia per prove statiche che dinamiche:
- Schenk Hydropuls (range di lavoro dinamico ± 250 kN)
- Italsigma Multiaxial Fatigue:
– multiattuatore
– range di lavoro dinamici ± 2 kN; ± 10 kN; ± 20 kN (3 diverse celle di carico) - Banco di prova con set up personalizzabili (progettati e realizzati internamente)
Quando è utile:
- Determinazione di eventi termici caratteristici (temperature di: transizione vetrosa, fusione, cristallizzazione, ecc.) di materiali polimerici.
- Identificazione e confronto di materiali a matrice organica (polimeri termoplastici, compositi a matrice termoplastica, elastomeri, adesivi, vernici) attraverso eventi termici caratteristici.
- Verifica della conformità del materiale e della sua storia termica in caso di failure di componenti polimerici.
- Determinazione del grado di cristallinità di polimeri semicristallini.
- Determinazione del grado di reticolazione di resine termoindurenti.
Utilizzi e caratteristiche principali:
- Determinazione della natura di materiali polimerici.
- Identificazione di contaminazioni o fasi differenti.
- Tecnica semi-distruttiva.
- Applicabile a tutti i materiali organici e anche in parte inorganici.
Utilizziamo lo strumento Perkin Elmer, Pyris DSC 6, con sistema di raffreddamento mediante intercooler che consente di realizzare cicli a partire da circa -50°C.
Quando è utile:
- Analisi chimica qualitativa e semiquantitativa, puntuale o locale
- Profili lineari di concentrazione e mappature di distribuzione di elementi
- Identificazione di materiali incogniti, anche in forma di frammenti, depositi, strati sottili, ecc.
- Analisi di trattamenti e rivestimenti
- Valutazione del grado di pulizia/contaminazione superficiale
- Valutazione di fenomeni corrosivi e danneggiamenti da usura
- Identificazione e distribuzione di fasi, approfondimenti microstrutturali su sezioni
- Limite di rilevabilità: almeno 0.1-0.2% (in funzione del campione, del singolo elemento e di diverse altre variabili)
- Volume analizzabile: dimensione laterale 50 nm, profondità 100-5000 nm
Caratteristiche principali:
- Tecnica non distruttiva
- Analisi elementare qualitativa e semi-quantitativa
- Analisi di materiali massivi, frammenti, fibre, rivestimenti e film
- Analisi di materiali vari (metalli, non metalli, minerali, ecc.)
- Limite di rilevabilità nominale circa 0,1 %wt
- Profili lineari e mappature di composizione
Utilizziamo lo strumento JEOL JSM6390LV, dotato di sonda per microanalisi EDS.
Quando è utile:
- Controllo dell’efficacia di trattamenti termici su leghe metalliche.
- Controllo dell’efficacia di trattamenti di indurimento superficiale.
- Controllo di materiali in ingresso.
Utilizzi e caratteristiche principali:
- Tecnica non distruttiva.
- Indagine relativamente semplice e veloce.
MATERIAL LAB
Quando è utile:
- Controllo dell’efficacia di trattamenti termici su leghe metalliche
- Controllo dell’efficacia di trattamenti di indurimento superficiale
- Controllo di materiali in ingresso
Caratteristiche principali:
- tecnica non distruttiva o semidistruttiva
- indagine relativamente semplice e veloce
Quando è utile:
- Verifica della conformità a specifica di leghe.
- Identificazione di metalli e leghe incognite.
- Failure analysis.
- Sono analizzabili gli elementi da Li a U.
- È possibile operare anche su lamiere sottili e fili.
Utilizzi e caratteristiche principali:
- Analisi quali-quantitativa di leghe metalliche.
- Rileva anche C, N, P, S in leghe metalliche.
- Sono analizzabili anche elementi da concentrazioni in ppm a percentuali.
- Analisi in tempi rapidi.
- Tecnica parzialmente distruttiva.
Utilizziamo lo strumento SPECTROMAXx (della Spectro), configurato per l’analisi di: acciai, leghe di alluminio, leghe di nichel e leghe di titanio.