Il Progetto IperCer si rivolge all’industria delle piastrelle ceramiche, in particolar modo ai produttori di lastre di grande formato in grès porcellanato. Il progetto si propone di ottimizzare ed efficientare il ciclo produttivo delle grandi lastre studiando soluzioni di processo e modellazione per l’intera filiera del grande formato attraverso un approccio integrato che si avvale anche di misure sperimentali sul campo. Principali filiere coinvolte: Ceramica e affini, Meccanica, Efficienza Energetica, Farmaceutica Sito web del progetto: www.ipercer.it Presentazioni e video: http://cerr.eu/what-s-going-on/357-materiali-dei-seminari-disponibili-online

1. INNOVAZIONE NELLA FILIERA DELLA
PIASTRELLA CERAMICA SOSTENIBILE
Ana Pavlovic, Università di Bologna
Centro Interdipartimentale Meccanica
avanzata e materiali - CIRI MAM
INNOVAZIONE DI PROCESSO
PER LA FILIERA
DELLA PIASTRELLA
CERAMICA SOSTENIBILE
Bologna, 07.09.2017

2. IPERCER 2
Tematica trattata
Il progetto IPERCER affronta le nuove sfide tecnologiche legate ad un prodotto di
punta della produzione ceramica regionale:
LASTRE CERAMICHE in GRANDE FORMATO

3. IPERCER 3

4. IPERCER 4

5. IPERCER 5
Obiettivi
Ottimizzare e rendere efficiente il ciclo
produttivo delle grandi lastre studiando
soluzioni di processo e modellazione per
l'intera filiera del grande formato
attraverso un approccio integrato che si
avvale anche di misure sperimentali sul
campo.
L'efficientamento del ciclo produttivo
ceramico vuole essere raggiunto sia in
termini tecnologici (miglioramento della
compattazione, cottura, metodi di misura,
etc.) sia in termini energetici (riduzione dei
consumi) attraverso una validazione con
partner industriali del settore.

6. IPERCER 6
Partner coinvolti
• Coordinamento:
• Partner scientifici:
• Partner industriali:
• Partner per la diffusione:

7. IPERCER 7
Flow sheet di progetto
6 Obiettivi Realizzativi:
- 2 OR di gestione e
diffusione
- 4 OR tecnico-scientifici

8. IPERCER 8
OR1 - Compattazione
OR1 - Comportamento
delle POLVERI durante
la COMPATTAZIONE:
fenomenologia e
approcci di simulazione
Partner che coordina l’attività di OR:
Altri partner scientifici coinvolti:
Partner industriali:

9. IPERCER 9
distribuzione granulometrica
umidità globale e delle frazioni granulometriche
forma e rugosità dei granuli
struttura interna del granulo
Caratterizzazione:
OR1 - Compattazione
Approccio fenomenologico
Reologia degli atomizzati:
velocità di flusso
tap density
angolo statico e dinamico
Compattazione:
densificazione;
espansione/ritiro post-pressatura/essiccamento;
curve pressione-porosità;
resistenza in verde e in secco;
resistenza del granulo 10 kg/cm2 25 kg/cm2 75 kg/cm2

10. IPERCER 10
OR1 - Compattazione
Approccio fenomenologico
• Protocollo di caratterizzazione degli atomizzati, allo scopo di definirne
il comportamento reologico.
• Determinazione delle caratteristiche degli atomizzati e loro
comportamento nella deposizione su nastro prima della formatura di
grandi lastre, definendo i parametri che influenzano la scorrevolezza
delle polveri;
• Determinazione del comportamento degli atomizzati nella pressatura
convenzionale e nella laminazione, ottenendo curve di compattazione
e modello fenomenologico dell’evoluzione di porosità, densità e
microstruttura.

11. IPERCER 11
Simulazione del processo di deposizione
Replicare i risultati sperimentali ottenuti in
laboratorio sulle polveri atomizzate
mediante analisi numeriche
Simulazione del processo di compattazione
Sviluppo di modelli predittivi ed interpretativi:
OR1 - Compattazione
Modellazione numerica

12. IPERCER 12
OR2 - Cottura
Partner che coordina l’attività di OR:
Altri partner scientifici coinvolti:
Partner industriali:
OR2 - Comportamento
degli IMPASTI durante la
COTTURA: deformazioni
loro modellazione e
analisi del fabbisogno
energetico

13. IPERCER 13
Curve di densificazione
Evoluzione della composizione di fase
Piroplasticità
Porosità chiusa
Proprietà fase vetrosa
Sinterizzazione:
OR2 - Cottura
Approccio fenomenologico
Modello numerico che consente di
valutare tensioni residue e deformazioni
che si sviluppano durante il processo
produttivo
Modellazione numerica
Sviluppo di modelli predittivi ed interpretativi:

14. IPERCER 14
Bilancio energetico di un forno
Identificazione parametri fisico-chimici
rilevanti
Elaborazione dei dati monitoraggio di un
forno (presso azienda) mediante analisi
statistica multivariata per la
semplificazione di correlazioni complesse di
dati e la successiva creazione di EnPI (KPI
energetici) significativi
OR2 - Cottura
Aspetti energetici

15. IPERCER 15
OR3 - Lavorazioni post-cottura
Partner che coordina l’attività di OR:
Altri partner scientifici coinvolti:
Partner industriali:
OR3 - LAVORAZIONI post
cottura: modellazione di
impianto ed ottimizzazione
delle fasi di taglio, spacco e
lucidatura

16. IPERCER 16
Sgrossatura
Levigatura e Lappatura
Incisione e Spacco
Taglio e Bisellatura
Asciugatura
Ottimizzazione impianti:
OR3 - Lavorazioni post-cottura
Modellazione numerica
Utilizzo degli Elementi Finiti per l’ottimizzazione degli impianti di lavorazione post cottura
per piastrelle di grande formato (in chiave di efficienza funzionale ed energetica)
Dati di rilevanza energetica sulle linee
di post-cottura
Monitoraggio elettrico presso azienda
Aspetti energetici

17. IPERCER 17
OR4 - Misure
Partner che coordina l’attività di OR:
Altri partner scientifici coinvolti:
Partner industriali:
OR4 - Metodi di
MISURA e
CONTROLLO

18. IPERCER 18
Data-plucometro orizzontale
Macchina a coordinate CMM
Braccio di misura portatile
Misure di confronto:
OR4 - Misure
Caratteristiche dimensionali
Sviluppo di un metodo di misura delle caratteristiche dimensionali fuori linea, coerente
con l’attuale norma di riferimento.
Sviluppo di Linee guida e protocollo di misura delle dimensioni e della planarità di grandi
lastre a supporto della preparazione di un draft normativo da presentare in sede CEN e
ISO. (Revisione della norma o sviluppo di un metodo alternativo)
OBIETTIVI: