Scopri i parametri chiave per comprendere il comportamento dei polimeri in condizioni variabili di sollecitazione, migliorando processi produttivi e prestazioni in eserciziodi Marco ArezioLa caratterizzazione dei materiali polimerici, comunemente definiti materiali plastici, rappresenta uno degli aspetti fondamentali nell’ambito dell’ingegneria dei materiali e della ricerca industriale. Questo tipo di analisi, specie per quanto riguarda l’influenza di temperatura e velocità di deformazione, consente di comprendere come questi parametri influiscano sul comportamento meccanico del polimero, fornendo indicazioni preziose per ottimizzare processi produttivi e garantire prestazioni affidabili in esercizio. Nella progettazione di componenti plastici, infatti, diventa essenziale conoscere e prevedere il comportamento del materiale quando sottoposto a diverse condizioni di sollecitazione. La temperatura e la velocità di deformazione sono due grandezze che, in maniera sinergica, modificano parametri chiave come resistenza, duttilità, modulo elastico, capacità di dissipazione dell’energia e modalità di rottura. La necessità di capire a fondo questi effetti è cruciale soprattutto nei settori automotive, elettronico ed elettrotecnico, nonché in svariati contesti industriali dove i materiali polimerici sono esposti a range termici e tassi di sollecitazione significativamente diversi. Proprietà dei polimeri e loro natura viscoelastica Per comprendere l’influenza di temperatura e velocità di deformazione, è utile ricordare che la maggior parte dei materiali plastici possiede una natura viscoelastica. A differenza dei metalli, i polimeri mostrano proprietà intermedie tra un solido elastico e un fluido viscoso. Questo implica che la deformazione non avviene solo per contributo elastico (che segue la legge di Hooke), ma anche per contributo viscoso, caratterizzato da scorrimento permanente o ritardato (creep, rilassamento di tensione, ecc.). Al di sopra di una certa temperatura di transizione vetrosa (T_g), il comportamento del polimero tende a essere più viscoelastico, quindi più duttile e sensibile alla temperatura. Al di sotto della T_g, invece, il materiale si comporta come un solido di natura rigida e fragile, con minore deformabilità plastica. Lo scorrimento e la deformazione dipendono anche dalla disposizione molecolare della catena polimerica e dalla presenza di eventuali cristallinità (nei polimeri semicristallini). In un materiale amorfo (ad esempio il PMMA o il PC), la transizione vetrosa rappresenta il punto critico che definisce una sostanziale variazione di proprietà. Nei polimeri semicristallini (come il PP e il PE), oltre alla T_g, esiste anche una temperatura di fusione (T_m) che ne condiziona il comportamento in esercizio. Influenza della temperatura sulle proprietà meccaniche La temperatura è uno dei parametri di maggiore impatto sulla risposta meccanica dei materiali plastici. In generale, al crescere della temperatura, un materiale plastico tende a diminuire la sua rigidezza (modulo elastico) e la sua resistenza a trazione, diventando più duttile. Al contrario, a basse temperature, il comportamento meccanico diventa più fragile, con un modulo elastico più elevato. Effetti a basse temperature Al di sotto della transizione vetrosa (o comunque in un range termico inferiore a quello di normale servizio), il polimero risulta più rigido e fragile. In tale condizione, l’assorbimento di energia prima del cedimento è ridotto, il comportamento a frattura è tipicamente di tipo fragile e la velocità di propagazione della cricca può essere molto alta. Effetti a temperature intermedie Quando la temperatura si avvicina all’area della transizione vetrosa, il polimero inizia a presentare una riduzione evidente del modulo elastico e un incremento notevole della deformazione prima della rottura. È in quest’area che la viscosità interna della matrice polimerica cala in modo significativo, permettendo un maggiore scorrimento delle catene e una deformazione macroscopica più accentuata. Effetti ad alte temperature Al di sopra della T_g (o, per i semicristallini, in prossimità del punto di fusione delle zone cristalline), il materiale diventa progressivamente più malleabile, con un significativo calo delle proprietà meccaniche “a breve termine” quali resistenza a trazione e modulo elastico. Nel caso dei polimeri semicristallini, se la temperatura supera la T_m, il polimero inizia a fondere, perdendo quasi totalmente la sua forma solida; per i polimeri amorfi, ben al di sopra di T_g la viscosità diventa talmente bassa da rendere il pezzo incapace di reggere sollecitazioni anche modeste. La definizione dei valori meccanici in funzione della temperatura passa quindi attraverso prove standard come prove di trazione a caldo, prove di creep a diverse temperature, o test dinamico-meccanici (DMA), nei quali si ricava come il modulo di conservazione (E’) e il modulo di perdita (E’’) cambino al variare della temperatura. Influenza della velocità di deformazione La velocità di deformazione rappresenta l’altro parametro fondamentale nella caratterizzazione meccanica dei materiali plastici. Le catene molecolari dei polimeri, essendo in parte mobili, hanno un certo tempo di rilassamento: se la deformazione avviene molto lentamente, il materiale ha maggior tempo per riorganizzare la sua struttura molecolare, manifestando un comportamento più viscoso e meno rigido. Al contrario, se il tasso di deformazione è elevato, la deformazione si manifesta più rapidamente di quanto le catene possano riorganizzarsi, e il materiale risponde in modo più “elastico” (o comunque meno scorrevole). Bassa velocità di deformazione Si riscontra una deformazione più ampia prima del cedimento, con un carico di rottura inferiore. Molti polimeri mostrano fenomeni di fluage (creep) già in questa fase, se la sollecitazione perdura nel tempo. Alta velocità di deformazione Il materiale subisce un aumento di rigidezza apparente e un innalzamento del carico di rottura. Tuttavia, le deformazioni plastiche e il tempo per dissipare l’energia vengono ridotti, portando in alcuni casi a una rottura più fragile. È particolarmente rilevante negli impatti (prove di Charpy o Izod) e in ambienti applicativi come l’industria automobilistica, dove un componente plastico può essere soggetto a carichi dinamici elevati in tempi brevissimi. Le leggi costitutive che descrivono il comportamento dei polimeri in funzione della velocità di deformazione derivano spesso da modelli viscoelastici e plasticità dipendente dal tasso di sforzo (strain-rate dependent models). Uno dei parametri più utilizzati è il modulo di rilassamento che varia con la frequenza di caricamento (o il tasso di deformazione). Caratterizzazione sperimentale: test e metodologie La caratterizzazione sperimentale per valutare l’influenza di temperatura e velocità di deformazione nei materiali plastici si basa su diversi metodi di prova, ognuno in grado di cogliere aspetti distinti del comportamento meccanico. Prove di trazione statiche a varie temperature Si preparano provini standard (solitamente dog-bone, secondo normative come ISO 527 o ASTM D638) e si eseguono test di trazione a diverse temperature. Questi test consentono di valutare come il modulo elastico, il carico di rottura e l’allungamento a rottura varino in funzione della temperatura. Prove di trazione a diverse velocità Seguendo procedure simili, si varia la velocità di applicazione del carico (ad esempio 1 mm/min, 10 mm/min, 100 mm/min e così via). Queste prove permettono di evidenziare l’effetto del tasso di deformazione sulle proprietà meccaniche, ricavando curve sforzo-deformazione differenziate per ogni condizione. Prove dinamico-meccaniche (DMA) Il Dynamic Mechanical Analysis misura il comportamento viscoelastico del materiale sottoposto a un carico dinamico sinusoidale, generalmente in funzione della temperatura. Il DMA consente di ottenere informazioni su modulo di conservazione (E’) e di perdita (E’’), aiutando a localizzare la temperatura di transizione vetrosa e a capire come il materiale dissipa energia interna alle diverse frequenze di carico. È particolarmente utile per comprendere la dipendenza dal tasso di deformazione, in quanto la frequenza di oscillazione del DMA è assimilabile a velocità di deformazione diverse. Prove di impatto Le prove Charpy o Izod valutano la resistenza a impatto del polimero. Sono utili per determinare la duttilità e la capacità di assorbire energia a velocità di deformazione molto elevate, evidenziando i fenomeni di fragile-ductile transition che si possono manifestare a determinate temperature. Test di creep e rilassamento di tensione Per analizzare come il polimero si deforma nel tempo sotto carichi costanti o come si riduce la tensione a deformazione imposta, questi test sono eseguiti in condizioni termiche controllate (ad esempio a 23 °C, 50 °C, 80 °C). Nel creep test, si applica un carico costante e si monitora la deformazione che evolve nel tempo; nel rilassamento di tensione, si applica una deformazione costante e si osserva il calo di sforzo nel tempo. Entrambe le prove mostrano in modo evidente la natura viscoelastica del polimero e la sua variazione con la temperatura. Analisi e implicazioni progettuali Dalla combinazione dei risultati sperimentali è possibile costruire modelli predittivi del comportamento del materiale plastico in diverse condizioni di esercizio. I dati ottenuti vengono solitamente riassunti in diagrammi e curve che mettono in relazione lo sforzo massimo con la velocità di deformazione e la temperatura. Questi diagrammi trovano applicazione pratica nella progettazione di componenti plastici soggetti a carichi statici, dinamici o d’impatto. Aspetti rilevanti ai fini progettuali Coefficiente di sicurezza Sia in ambiente industriale che nel settore automobilistico, occorre tenere conto che le resistenze calcolate a temperatura ambiente e a bassa velocità di deformazione potrebbero non essere conservative, qualora il materiale debba lavorare a alte temperature o subire urti ad alte velocità. Di conseguenza, i criteri di progetto devono prevedere fattori di sicurezza che tengano conto di queste variazioni. Selezione del polimero In fase di selezione, si deve valutare attentamente la T_g e/o la T_m del materiale, la sua stabilità termica e la sua risposta meccanica a diversi tassi di carico. Esistono poi formulazioni speciali (blend o compositi con rinforzi) per estendere l’intervallo di utilizzo del materiale a temperature più alte o per migliorarne la resistenza all’urto. Processabilità e ottimizzazione del ciclo produttivo Durante lo stampaggio a iniezione o l’estrusione, la temperatura svolge un ruolo centrale: il polimero deve essere sufficientemente fluido affinché il processo avvenga correttamente, ma non tanto da inficiare l’integrità del manufatto. Inoltre, l’adeguata comprensione della risposta meccanica a varie velocità di deformazione risulta cruciale per determinare i parametri di stampaggio (velocità d’iniezione, pressioni, tempi di raffreddamento). Comportamento in esercizio Molte applicazioni prevedono carichi d’urto (ad esempio, paraurti automobilistici) o cicli di deformazioni ripetute (componenti meccanici sottoposti a vibrazioni). In tali circostanze, la dipendenza dal tasso di deformazione richiede analisi dettagliate di fatica e resistenza a impatto, anche tenendo conto dell’effetto di variazioni di temperatura ambientale. Conclusioni L’analisi della temperatura e della velocità di deformazione rappresenta un capitolo essenziale nello studio delle proprietà meccaniche dei materiali plastici. Essendo materiali intrinsecamente viscoelastici, i polimeri subiscono profonde modifiche delle loro caratteristiche in base a come e quanto rapidamente sono sottoposti a sollecitazione, nonché a quale range termico si trovano. Da un punto di vista pratico, la corretta caratterizzazione di questi effetti permette di progettare pezzi più sicuri e di evitare fenomeni di cedimento imprevisti. Essa costituisce, allo stesso tempo, la base per lo sviluppo di nuove leghe polimeriche e compositi in grado di offrire migliori prestazioni. Inoltre, la conoscenza di tali fenomeni risulta rilevante negli ambiti produttivi dove la rapida deformazione del manufatto e la variazione di temperatura sono frequenti, come nello stampaggio a iniezione o nello stampaggio a caldo di semilavorati. Infine, l’adozione di metodologie di prova adeguate (prove di trazione, impatto, DMA, creep) riveste un ruolo cruciale per definire i dati di progetto e prevedere la risposta in esercizio del componente finito. Solo un’approfondita comprensione delle interazioni tra temperatura e velocità di deformazione fornisce al progettista la visione completa di cui ha bisogno per garantire che il polimero scelto risponda in maniera ottimale alle esigenze dell’applicazione finale. L’importanza di tali valutazioni emerge con forza anche nell’ottica dell’economia circolare e del riciclaggio dei polimeri: conoscendo a fondo la loro reologia e il loro comportamento reologico-meccanico in un’ampia gamma di condizioni, è possibile estendere la vita utile di questi materiali attraverso processi di recupero e riuso, mantenendo prestazioni adeguate e riducendo l’impatto ambientale complessivo. © Riproduzione Vietata
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AMB Leader nel Packaging Cambia ProprietàAMB è un'azienda leader in Italia nel settore del packaging che, nonostante la difficile situazione nazionale e internazionale, è continuata sulla propria strada nella crescita tanto da diventare interessante al fondo americano Peack Rock Capital che ne ha rilevato la quota di controllo.Amb Spa cambia bandiera. La quota di controllo dell'azienda italiana, con sede a San Daniele del Friuli, leader nel settore del packaging per alimenti, è stata acquisita dal fondo americano Peak Rock Capital. Una partnership che la stessa Amb definisce strategica e che al momento non muta la composizione del board costituito da Bruno Marin (CEO), Giles Peacock (COO), Paolo Cescutti (CPO) e Rolf Liebfried (CFO). Fondata nel 1969, con 5 sedi in Europa e oltre 430 dipendenti, AMB è indiscussa leader di mercato. Ha chiuso il 2020 con un fatturato di 180 milioni di euro, con un Ebitda di 16 milioni, con 4 sedi produttive in Europa e 430 dipendenti. Si propone come interlocutore unico, in grado di gestire i processi del packaging per alimenti a 360°: dal design, alla prototipazione, allo sviluppo di stampi, alla produzione di film flessibili e rigidi ad alta barriera e stampati. «Questo accordo - afferma il Ceo Bruno Marin - rappresenta un ulteriore passo in avanti nei nostri piani di crescita, probabilmente il più importante nella nostra storia. In oltre 50 anni, AMB ha raggiunto questo traguardo grazie a persone di talento e senza mai perdere di vista i nostri obiettivi. Peak Rock Capital è un investitore storicamente attivo nel nostro mercato, conosce sia il nostro business che il potenziale di crescita della nostra azienda». L'obiettivo della partnership «è accelerare ulteriormente i nostri piani di sviluppo, realizzando prodotti sostenibili nell’ambito dell’economia circolare - spiega Marin -. La sostenibilità e la sicurezza alimentare continueranno ad essere al centro delle nostre attività per soddisfare le esigenze dei nostri clienti». Nonostante la pandemia e la conseguente crisi economica, nel 2020 Amb ha messo a segno una crescita importante. «Grazie all'investimento di Peak Rock Capital - aggiunge Giles Peacock, COO di AMB - saremo in grado concentrarci ulteriormente sulle nostre priorità, espandere la nostra presenza a livello globale e avviare nuove iniziative di crescita, sempre all’insegna dell’innovazione. Questa partnership si fonda su solidi valori condivisi e sono sicuro che i nostri clienti, i nostri dipendenti e tutte le attività che ruotano intorno ad AMB ne trarranno grandi benefici». L'amministratore delegato del fondo amricano, Alex Dabbous, si dice entusiasta dell'operazione. «AMB per noi rappresenta una stimolante opportunità di investimento. L’azienda, leader nel settore di prodotti riciclabili, opera in un mercato europeo caratterizzato da una crescita costante nel food packaging. Siamo entusiasti all’idea di sostenere la famiglia Marin e la direzione dell’azienda, che ha dato prova di grande talento, nei loro obiettivi strategici di espansione geografica, acquisizione di nuovi clienti, innovazione di prodotto e ulteriori conquiste». Maura delle Case
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Fin dal Medioevo la questione della visione dell’esistenza umana imponeva un ripensamento verso la semplicitàdi Marco ArezioIn ogni epoca storica, da quando abbiamo memoria, l’uomo si è interrogato su come poter semplificare il proprio rapporto con la vita, come avere un approccio più semplicistico, che non vuol dire leggero o superficiale, per rendere più naturale e meno complicata l’esistenza. Per non scomodare grandi nomi come San Francesco, oggi disturbiamo un altro frate, un Francescano dal nome di Guglielmo Occam, che si era fatto portavoce di una idea di vita basata sulle scelte ”semplici” e sulle semplificazioni di quelle difficili. Il Francescano Guglielmo Occam nacque a Ockham, in Inghilterra, nel 1288 e si distinse subito per la sua fervida intelligenza. All’età di 11 anni fu mandato in convento per poter studiare, imparando così a leggere e scrivere. Notato dal priore, su inviato a Londra a perfezionare gli studi accademici, diventando poi insegnante sia in Inghilterra, ad Oxford, che in Francia a Parigi. La sua vita intellettuale, come pensatore, fu spesa su questioni allora di grande importanza, come la definizione del potere assoluto dei Papi, come Papa Giovanni XXII, su temi come il concetto di povertà evangelica e, di carattere più politico, se l’imperatore potesse deporre il papa. Le sue idee rivoluzionarie sulla conduzione dell’esistenza gli portarono in dono, però, anche una scomunica e un processo per eresia, dal quale riuscì a salvarsi scappando da Ludovico IV il Bavaro a Pisa, per poi passare a Roma e successivamente a Monaco, dove morì nel 1349. Guglielmo di Occam è diventato famoso per il suo principio della parsimonia e della semplicità, definito successivamente “il rasoio di Occam” che, in modo conciso afferma l’inutilità di fare con più quello che si può fare con meno, che detto con la lingua latina di allora recita “quia frustra fit per plura quod po-test fieri per pauciora”.ACQUISTA IL LIBRO Il rasoio di Occam indica i comportamenti in vari campi: - Scientifico, dove suggerisce eliminare gli esperimenti eccessivi, inutili nella ricerca della verità. - Ambientale, dove suggerisce di allinearsi ai principi della vita della natura che influenzano l’ambiente, semplificando le teorie, le operazioni e le analisi. - Personale, dove suggerisce la necessità di un approccio all’esistenza più minimalista e parsimonioso. Le tensioni che oggi accompagnano la nostra vita, per buona parte sono create da noi stessi, non che ci divertiamo a farci del male, ma è il frutto ad un approccio ai problemi con metodologie complesse, dove la mente cerca di controllare ciò che non possiamo in alcun modo fare. Le aspettative elevate rispetto al livello di vita che conduciamo, il senso di frustrazione su situazioni che non riusciamo a raggiungere o a governare, il sentimento di invidia verso gli altri, la corsa al raggiungimento di obbiettivi che riteniamo indispensabili, quando molte volte non lo sono e il senso di poter vivere per sempre, portano alla nostra sofferenza strisciante. Occam ci suggerire come “rasoiare”, tagliare tutti questi fardelli, accettando una vita più semplice e meno complicata.
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Un team di scienziati giapponesi annuncia la molecola LYL 8, capace di inibire gli impulsi negativi dell’amigdala; mercati finanziari, governi e bioeticisti si interrogano sull’impatto di una società senza colleraGiugno 2025di Marco Arezio. Una vita lavorativa spesa nelle direzioni commerciali e marketing di aziende internazionali del settore del riciclo e dell'ambiente, si appassiona alla scrittura fin da giovane. Amante della storia, dell'ambiente e della slowlife, pubblica i suoi romanzi gialli e saggi su Amazon.Racconti. Osaka svela LYL 8: la prima ‘pillola anti rabbia’. Capitolo 7 – Il giorno in cui il pianeta decise di non decidereL’aurora del 4 aprile 2025 stese un velo rosato sull’East River, e il Palazzo di Vetro, di solito lucido come uno smartphone, sembrò una cattedrale di ghiaccio pronta a sciogliersi. Fuori, i ciliegi in fiore tremavano nella brezza; dentro, l’aria era densa come un corriere fermo in dogana. Alle otto e mezzo in punto, una voce metallica invitò i delegati a sedersi. La poltrona di ciascuno custodiva la stessa cartellina rigida: tre fascicoli colorati che riassumevano tre futuri. A – “Opt-In”: la pillola della serenità solo per chi la desiderava, niente obblighi. B – “Global Serenity”: obbligo mondiale, salve rare eccezioni mediche. C – “Moratorium”: stop di sette anni, tempo di studiare meglio costi e miracoli. Non c’erano altri punti all’ordine del giorno; non servivano. Da Osaka a Buenos Aires, dal Vaticano ai vicoli di Delhi, tutto il dibattito globale era finito in quelle tre lettere: A, B o C. Ancora prima che il Segretario Generale attaccasse il saluto, i corridoi brulicavano. Era come osservare un alveare dopo un colpo sul tronco: api diplomatiche, lobbisti con badge provvisori, medici con tabelle sotto braccio. Nel profumo stantio di caffè e moquette si intrecciavano sussurri, promesse, minacce coperte da sorrisi. Alla macchinetta del cappuccino, la ministra giapponese Misako Tanabe agitava il telefono come un ventaglio: — «Primo ministro, se ci negano l’Opt-In, la Nippon Neuropharma brucia in Borsa! Sì, lo so che il karma non si cota in yen, ma i pensionati sì…» A pochi passi, Ana Torres di Médecins Sans Frontières sostituiva le cifre con volti: foto di donne rifugiate, occhi lividi cancellati digitalmente. «Se le bastonate del marito diventano carezze nell’anima solo perché lei non sente più l’ira — spiegava a un diplomatico canadese — che razza di progresso sarebbe?» Dalla parte opposta della lounge, Shinichi Kuroda – il mago dei big data – mostrava grafici a una triade di investitori: colonna blu “PIL +2,8 %”, colonna rossa “industria difesa –1,9 %”. Gli uomini in giacca scura annuivano, impegnati a capire se il segno meno fosse tragedia o occasione. Quando il Segretario Generale António Guterres salì sul podio, gli auricolari simultanei scattarono all’unisono. Parlò piano, senza fronzoli: «Questo voto non decide solo il destino di un farmaco; decide se l’essere umano continuerà a conoscere l’ira oppure sceglierà il silenzio emotivo. Ricordiamoci che la storia è fatta di rivoluzioni nate da un pugno sul tavolo, ma anche di stragi causate dallo stesso pugno. Oggi, signore e signori, votiamo quel pugno.»...Acquista il libro© Riproduzione Vietata
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