Come la galvanotecnica diventa efficiente attraverso la digitalizzazione

La galvanica didattica presso il Fraunhofer IPA funge da dimostratore e piattaforma sperimentale per la digitalizzazione della tecnologia galvanica. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Digitalizzazione e rivestimento duro con elettrodi di cromo(III): Questi sono i due grandi temi con cui attualmente si occupano ricercatori e ricercatrici del Dipartimento di galvanotecnica presso il Fraunhofer IPA. Le loro conoscenze e sviluppi verranno presentati dal 4 al 6 giugno 2024 alla fiera specializzata SurfaceTechnology GERMANY: Hall 1, Stand H16.

Energia e risorse potrebbero essere utilizzate in modo più efficiente, i processi produttivi ottimizzati e la qualità dei prodotti migliorata – la digitalizzazione della galvanotecnica rende tutto ciò possibile. Tuttavia, è necessaria una base di dati sufficientemente ampia. Come si possono digitalizzare successivamente impianti e processi di produzione esistenti, è stato studiato da un team di ricerca guidato da Peter Schwanzer del Dipartimento di galvanotecnica presso l’Istituto Fraunhofer per la tecnologia della produzione e l’automazione IPA. È nata così la cosiddetta »Lerngalvanik«. Essa funge da piattaforma di sviluppo e dimostratore, per rendere meglio utilizzabili i potenziali che la digitalizzazione svela, sviluppare e verificare nuovi approcci.

La Lerngalvanik è naturalmente troppo grande per essere esposta alla SurfaceTechnology GERMANY. Quello che i ricercatori e le ricercatrici del Fraunhofer IPA portano alla fiera è però la loro conoscenza sulla trasformazione digitale e le esperienze acquisite negli ultimi anni. Mostrano, ad esempio, come si possano riconoscere e attuare misure di efficienza energetica grazie alla digitalizzazione, o come si possa determinare e ridurre il »Product Carbon Footprint«. Inoltre, offrono alle aziende un »Readiness Check Digitalizzazione«. In questa fase verificano quali dati, ad esempio, sono necessari per ottimizzare la produzione, per la redazione di un bilancio di clima o per aumentare l’efficienza energetica, quali dati sono già disponibili e come si possano raccogliere quelli mancanti. Sono ora possibili anche cosiddetti »Quick Checks«, in cui si verifica la fattibilità di idee progettuali.

Una volta che la fonte di dati inizia a fluire, diventa possibile analizzarla con metodi di apprendimento automatico. Così, ad esempio, i ricercatori Stefan Kölle e Peter Schwanzer sono riusciti, grazie all’intelligenza artificiale, a prevedere come si sarebbe modificato l’elettrolita durante la zincatura dopo alcune ore di utilizzo. Sono stati supportati da colleghi del Centro per l’Intelligenza Cibernetica e Cognitiva presso il Fraunhofer IPA. Con una tale previsione, in futuro si potrà ridurre la verifica manuale di conseguenza. Al posto di costosi test, in futuro, le simulazioni potranno mostrare come si comportano i rivestimenti.

Regolamento REACh: il cromo(III) è la migliore alternativa al cromo(VI)

Per quanto riguarda l’analisi delle alternative nelle attuali domande di autorizzazione secondo il regolamento REACh, le simulazioni attualmente non forniscono previsioni precise. Il team del Dipartimento di galvanotecnica si è negli ultimi anni concentrato principalmente sul cromo(III) come alternativa più promettente al cromo(VI). Alla SurfaceTechnology GERMANY, mostrano quale potenziale offra la rivestitura dura con elettroliti trivalenti, ma anche quali limiti ci siano ancora oggi.

Elettrolizzatori: rivestiti con uno degli elementi più rari al mondo

Inoltre, il team di ricerca del Fraunhofer IPA presenta alla fiera rivestimenti in iridio prodotti elettrochimicamente, destinati all’uso futuro negli elettrolizzatori, necessari per la produzione di idrogeno. L’iridio, con una quantità annua di produzione di poche tonnellate, è tra gli elementi più rari al mondo ed è di conseguenza molto costoso. Nel progetto di ricerca »Iridium-reduzierte Anodenkatalysatoren für die PEM-Wasserelektrolyse« (IREKA), scienziati e scienziate del Fraunhofer IPA e dell’Istituto Leibniz per la catalisi cercano modi per ridurre al minimo il fabbisogno di iridio. Sono già disponibili alcuni risultati promettenti.

Forum specialistico: conferenze sulla digitalizzazione e sull’efficienza energetica

Le tematiche principali del Fraunhofer IPA si riflettono anche nel forum specialistico. Così, Peter Schwanzer parlerà il 4 giugno alle 15:00 di »Galvanotecnica digitalizzata e utilizzo dei dati«. Un giorno dopo, il 5 giugno alle 14:20, Stefan Kölle presenterà nella sua relazione »Verso la neutralità climatica – la galvanica energeticamente efficiente« i risultati delle sue ricerche.

Premio per le tecnologie di superficie di Stoccarda »DIE OBERFLÄCHE«: chi ha vinto?

Al momento, la giuria sta ancora valutando, e il 4 giugno saranno annunciati i vincitori: anche quest’anno, alla SurfaceTechnology GERMANY, verrà assegnato il Premio per le tecnologie di superficie di Stoccarda »DIE OBERFLÄCHE«. Dal 2012, con questo riconoscimento si premiano applicazioni e tecnologie innovative in tutte le discipline della tecnologia delle superfici. Fino all’8 aprile, singoli e organizzazioni sono stati invitati a candidarsi. Ora, la giuria composta da tre membri selezionerà tra tutte le candidature le cinque migliori, per poi, il 4 giugno, a partire dalle 13:00, nel forum specialistico, proclamare i tre vincitori.