Verso il futuro dell’innovazione nei materiali: kick-off del progetto MAGMOVE
Grazie ai fondi del Programma regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale,…
MAteriali maGnetici sostenibili nei MOtori elettrici ad elevata efficienza per la transizione VErde
Negli ultimi anni, l’impulso crescente a diminuire le emissioni di gas serra sta guidando l’UE a incentivare la mobilità elettrica e sostenibile. Questo richiede l’impiego e lo sviluppo di motori elettrici a elevata efficienza che riducano l’uso di materie prime critiche.
Il progetto identifica e realizza materiali magnetici con ridotto contenuto di elementi critici o con materie prime riciclate, e incrementa le competenze metallurgiche relative a questi per ottimizzare i loro processi produttivi e migliorarne le proprietà magnetiche. Il raggiungimento di questi obiettivi viene comprovato con la realizzazione di un prototipo di motore elettrico di nuova generazione e con performance migliorate.
Obiettivo del progetto è l’innovazione dei materiali magnetici hard e soft, componenti fondamentali per dispositivi di conversione movimento-elettricità quali motori elettrici e generatori eolici o idroelettrici, e il loro test in un prototipo di motore. L’innovazione riguarda il miglioramento delle prestazioni magnetiche, riducendo al contempo il contenuto di materie prime critiche, e aumentando la sicurezza di approvvigionamento per le industrie regionali e nazionali.
CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE DI MATERIALI MAGNETICI SOFT
Nel primo WP si realizza un modello in grado di predire la magnetizzazione e le perdite magnetiche dei materiali in funzione dei parametri microstrutturali e di processo.Sulla base del modello sviluppato si ottimizza sia il processo di produzione delle lamiere, sia il processo di tranciatura dei lamierini in uso nei motori. Successivamente, vengono identificati eventuali processi per migliorare le performance del materiale magnetico una volta ottenuta la sua geometria finale.
STUDIO DI MATERIALI MAGNETICI HARD SOSTENIBILI
L’obiettivo principale dell’attività sui materiali magnetici duri è la riduzione di elementi critici, e in particolare delle terre rare nei magneti permanenti da utilizzare nel prototipo di motore. Per arrivare a questo risultato vengono analizzati i magneti commercialmente disponibili prodotti da industrie europee ed internazionali, possibilmente considerando quelli ottenuti da materie prime riciclate, e si studiano alcuni materiali alternativi a ridotto contenuto o privi di terre rare.
PROGETTAZIONE MOTORE
Dopo aver definito un criterio di dimensionamento per la scelta della topologia di macchina elettrica e per il dimensionamento/progettazione preliminare del motore elettrico per E-bike, viene applicato un modello di perdite più accurato per i lamierini del motore elettrico, che consenta una migliore affidabilità in sede di ottimizzazione del design della macchina elettrica.
PRODUZIONE E TEST DEL PROTOTIPO
Vengono sperimentalmente le prestazioni ottenute dalla progettazione ottimizzata e verificato l’impatto dei processi di lavorazione e l’applicabilità di eventuali processi per migliorare le performance del materiale magnetico una volta ottenuta la sua geometria finale. Infine, viene dimostrato il funzionamento del motore in un ambiente rappresentativo dell’applicazione finale.
Il Centro Interdipartimentale En&Tech è il Centro di Ricerca Interdipartimentale per la Ricerca Industriale ed il Trasferimento Tecnologico nel Settore delle Tecnologie Integrate per la Ricerca Sostenibile, della Conversione Efficiente dell’Energia, l’Efficienza Energetica degli Edifici, l’Illuminazione e la Domotica. En&Tech è promosso dal Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria (DISMI) e dal Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM) dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia.
Ruolo nel progetto: Il capofila En&Tech coordina scientificamente e amministrativamente il progetto e supporta MISTER nelle attività di disseminazione dei risultati. Supporta le attività di ricerca con analisi su campioni di materiali magnetici soft e hard. È responsabile delle attività di progettazione del motore elettrico con i materiali magnetici sperimentali realizzati nel progetto; segue la realizzazione e il test del prototipo dimostrativo.
MISTER Smart Innovation è un Laboratorio di ricerca industriale e un Centro di innovazione accreditato alla Rete Alta Tecnologia della Regione Emilia-Romagna, esempio virtuoso di organismo di ricerca costituito come Partnership Pubblico-Privata. MISTER, come gestore del Tecnopolo Bologna CNR, promuove e valorizza la cultura tecnico-scientifica, il trasferimento tecnologico e lo sviluppo di un’innovazione sostenibile. MISTER è specializzato nell’ambito dei materiali avanzati e intelligenti, nel quale opera per lo sviluppo di nuovi sensori, dispositivi e tecnologie, valutando l’applicazione più efficace per scopi industriali di tali materiali. MISTER vanta inoltre esperienza nella sintesi e caratterizzazione di materiali magnetici funzionali e magneti permanenti.
Ruolo nel progetto: MISTER si occupa della caratterizzazione dei magneti hard e soft, reperiti dal mercato, dai partner o prodotti nei propri laboratori. In particolare: analisi delle proprietà magnetiche e dei processi di magnetizzazione e dipendenza dalla microstruttura, sintesi di leghe intermetalliche e compositi a ridotto contenuto di elementi critici. MISTER è inoltre responsabile delle attività di diffusione dei risultati di ricerca verso il tessuto imprenditoriale regionale.
Il CIRI-MAM è il Centro Interdipartimentale per la Ricerca Industriale dell’Università di Bologna che opera nei settori della Meccanica Avanzata e dei Materiali. È una struttura creata dall’Università di Bologna nell’ambito del progetto Tecnopoli, sviluppato dalla Regione Emilia-Romagna, Programma Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale.
Ruolo nel progetto: L’attività del CIRI-MAM riguarda sia i materiali magnetici soft sia hard. Per i materiali soft si sviluppa un modello predittivo del comportamento magnetico del materiale in funzione dei parametri microstrutturali e delle lavorazioni a cui è sottoposto in collaborazione con Marcegaglia ed E-Comer. Per i materiali magnetici hard, vengono individuate nuove composizioni magnetiche caratterizzandole con tecniche di risonanza magnetica e studio di parametri macroscopici e microscopici.
Il gruppo Marcegaglia ha realizzato a Ravenna il suo più grande stabilimento metallurgico e il più importante polo logistico ed intermodale per tutte le attività industriali e commerciali della sua filiera produttiva. Lo stabilimento di Ravenna, che si estende su una superficie di oltre 540 mila metri quadrati, 250 mila dei quali coperti, fra la riva sinistra del porto-canale e la zona industriale che costeggia il mare a nord della città, è dotato delle più moderne strutture impiantistiche e delle più avanzate tecnologie produttive per il decapaggio chimico, la laminazione a freddo, la ricottura statica, la zincatura e la preverniciatura dei rotoli d’acciaio, oltre che di un centro servizi per la spianatura e il taglio dei coils in acciaio al carbonio.
Fantic Motor alla fine del 2020 ha acquistato il 100% di Motori Minarelli. Un evento che lega in maniera ancor più forte due aziende che hanno fatto la storia delle due ruote e che progettano e costruiscono i loro prodotti in Italia.
Motori Minarelli mantiene e conferma l’obiettivo di fornire motori altamente tecnologici e all’avanguardia. Minarelli continuerà il suo sforzo di sviluppare i prodotti esistenti ed ampliare la gamma dei motori resi disponibili a tutti i clienti. La società continua a investire in processi e prodotti ad alto contenuto tecnologico.
e-comer è la divisione green-tech di Comer Industries dedicata al mercato dei motori e trasmissioni per veicoli elettrici.
La società di nuova costituzione riunisce Benevelli e Sitem, entrate a far parte del Gruppo Comer Industries nel dicembre 2022, aziende con una profonda esperienza nel campo dell’elettrificazione.
e-comer punta sulla tecnologia elettrica ed ibrida e sui concetti di leggerezza ed efficienza, promuovendo la riduzione delle emissioni di CO2.
Grazie ai fondi del Programma regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale,…
MAGMOVE è un progetto di ricerca industriale approvato sul “Bando per progetti di ricerca industriale strategica rivolti agli ambiti prioritari della Strategia di Specializzazione Intelligente 2023-2024” all’interno del PR-FESR EMILIA ROMAGNA 2021-2027, Azione 1.1.2 “Supporto a progetti di ricerca collaborativa dei laboratori di ricerca e delle università con le imprese”
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