Consulenza:

Offriamo analisi e soluzione di problemi relativi a:

• scelta e ottimizzazione del materiale
• condizioni di processo
• progettazione e re-engineering di manufatti.

Il Centro è dotato di strumentazione e tecnologie all'avanguardia, per le prove e la caratterizzazione meccanica dei coating, nonché di un laboratorio di deposizione coating mediante Magnetron Sputtering e Plasma Enhanced CVD.

Il Centro si avvale inoltre dei numerosi laboratori di ricerca della Facoltà di Ingegneria per la caratterizzazione chimica, strutturale e meccanica dei coating.

Prove Caratterizzazione Conto Terzi: Il laboratorio di CSMT Coating mette a disposizione i propri strumenti per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche superficiali di materiali o rivestimenti: misure di nanoindentazione, nano e micro-durezze, modulo elastico, resistenza al graffio, adesione di film sottili. Il laboratorio CSMT Coating è dotato della seguente strumentazione: Table Top Nanoindentation Tester (TTX) Tribometro in alta temperatura Revetest Xpress (1N - 200N).

Formazione:

Tra i propri compiti fondamentali il centro include la formazione di tecnici altamente specializzati nel settore dei coating. CSMT Gestione progetta ed organizza corsi teorico-pratici, sia a livello base che avanzato, presso la propria sede o in quella dei clienti, in Italia o all'estero. Ricerca e trasferimento tecnologico: la collaborazione con le Università ed altri Centri in Italia e all'estero, nonché con i migliori consulenti ed esperti, mette a disposizione delle aziende un efficiente network di ricerca in grado di supportarle nell'innovazione del materiale, del prodotto e delle tecnologie, nella riduzione dei costi, nella ottimizzazione e nello snellimento dei processi.

Tra i corsi erogabili dal Centro di Competenza CSMT Coating:

• Caratterizzazione Meccanica di rivestimenti e superfici (possibilità di prove pratiche in laboratorio);
• Caratterizzazione Chimico-Fisica e Meccanica per l'ottimizzazione dei rivestimenti funzionali (adattabile alle specifiche esigenze dei clienti);
• Corsi avanzati su tecnologie di rivestimento PVD e CVD.

Il laboratorio CSMT coating è dotato dei sistemi CSM.

Gli strumenti per l'analisi della durezza della CSM vengono utilizzati per la determinazione delle proprietà meccaniche di film sottilli e di campione massivi (bulk). Proprietà come la nanodurezza e il modulo elastico possono essere determinate per qualsiasi tipo di materiale, soffice, duro, fragile o duttile. È possibile determinare la durezza di inculsioni, segregazioni bordo grano, etc.

Table Top Nanoindentation Tester (TTX)

Il Table Top Tester è particolarmente indicato alla misura delle proprietà meccaniche di materiali per indentazione strumentata. Può essere utilizzato per la determinazione delle proprietà meccaniche di film sottilli e di campione massivi (bulk). Proprietà come la nanodurezza e il modulo elastico possono essere determinate per qualsiasi tipo di materiale, soffice, duro, fragile o duttile. È possibile determinare la durezza di inculsioni, segregazioni bordo grano, etc.

Il principio di funzionamento è il seguente: una punta di diamante (indenter) viene spinta nel campione perpendicolarmente alla superficie applicando un carico crescente fino al valore predefinito. Il carico viene poi diminuito fino a quando si ottiene un rilassamento parziale o completo del materiale. La risultante curva carico/profondità è quindi usata per calcolare le proprietà meccaniche, quali la durezza e il modulo elastico o di Young.

Caratteristiche tecniche dello strumento:

• Carico massimo 500 mN
• Risoluzione in forza 0.04 µN
• Profondità massima 200 µm
• Risoluzione in profondità 0.04 nm
• Conforme agli standard ISO 14577, ISO 6507-2, DIN 50359, DIN 4516, ASTM C1326, ASTM C1327, ASTM E384

Modalità di misura:

• indentazione semplice
• indentazione con parametri personalizzati
• multi-cicli progressivi per prove di fatica

Revetest Xpress (1N - 200N)

Gli scratch tester della CSM Instruments sono strumenti dedicati alla caratterizzazione delle proprietà meccaniche di film sottili e ricoprimenti, quali l'adesione, la deformazione e la rottura. La capacità degli scratch tester di caratterizzare i sistemi film/substrato e di quantificare parametri quali la forza d'attrito e l'adesione, usando vari metodi complementari li rende strumenti preziosi per la ricerca, lo sviluppo e il controllo qualità.

La tecnica consiste nella creazione di un graffio sul campione in esame ottenuto con una punta. Il materiale della punta (di solito diamante o carburo di tungsteno) è guidato sulla superficie con carico costante, incrementale o progressivo. A un certo carico critico la superficie si segna, a un altro il film di ricoprimento comincia a rompersi e a un terzo cede completamente. I carichi critici sono rilevati in modo molto preciso per mezzo o di un sensore acustico o attraverso l'osservazione di un microscopio ottico incomporato. I valori dei carichi critici sono utilizzati per quantificare le proprietà di adesione di diverse combinazioni film/substrato. Oltre all'emissione acustica, gli scratch tester misurano la forza normale applicata, la forza tangenziale (attrito) e lo spessore di penetrazione. Questi parametri forniscono una caratterizzazione specifica del sistema substrato-film.

Caratteristiche tecniche dello strumento:

• Range di forze 1N – 200N
• Metodo di scratch con punta di diamante (raggio di curvatura 200 micron)
• Attuatore di forza controllato a retroazione
• Compatibile con gli standard ASTM C1624 e EN 1071

Ricoprimenti duri:
Ricoprimenti ceramici di nitruri di metalli di transizione ottenuiti mediante Phisical Vapor Deposition (PVD) vengono utilizzati in diverse applicazione in virtù delle note proprietà di durezza e resistenza all’usura.

• Nitruri di metalli di transizione (TiN, ZrN, CrN). Utilizati per il rivestimento di utensili e per applicazioni decorative.
• Nitruri misti ottenuti per co-sputtering (TiAlN). Viene introdotto nel reticolo cristallino un elemento come cromo alluminio per migliorare la resistenza alla corrosione ed alle alte temperature del rivestimento.
• Multistrati o superlattices (TiN/VN, TiN/NbN, CrN/NbN). Ricoprimenti formati dall’alternanza periodica di due componenti.

Ricoprimenti a basso coefficiente d’attrito (DLC):
Con il termine generico DLC (Diamond-like carbon) ci riferisce ad una famiglia di composti (ne esistono 7 tipologie) basati su carbonio amorfo, i quali manifestano proprietà simili a quelle del diamante.
Si tratta di ricoprimenti duri che manifestano un coefficiente d’attrito molto basso.
Questi ricoprimenti sono ottenuti tramite PE-CVD mediante reazione di idrocarburi.

Team di ricerca

Prof. Angelo Borgese
Responsabile Scientifico

Dott. Paolo Colombi
Responsabile della Gestione
E.mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

Centro di Competenza Coating

Con il termine Coating ci si riferisce al rivestimento della superficie di un oggetto con uno o più strati sottili di opportuni materiali al fine di migliorarne le proprietà superficiali.

Il Centro di Competenza Coating si propone di coniugare ricerca accademica con le necessità pratiche delle applicazioni industriali. Gli aspetti chimico-fisici del materiale vengono valutati accuratamente, raccogliendo quanto già sviluppato dalla comunità scientifico-tecnologica sia in Italia che all'estero ed unendo le competenze interne a quelle del personale docente della Facoltà di Ingegneria.

Il Centro è attrezzato con un laboratorio costituito da una sezione chimica dedicata al trattamento dei materiali, una sezione di deposizione dei coating con metodi chimici e fisici in alto vuoto, una sezione dedicata alla caratterizzazione meccanica dei ricoprimenti. Per la caratterizzazione dei materiali e dei coating il Centro si avvale inoltre dei numerosi strumenti di caratterizzazione disponibili presso i laboratori dell'Università.

Il Centro di Competenza propone inoltre alle aziende una formazione continua e su misura, così critica nei settori ad alta specializzazione, progetti di innovazione e trasferimento tecnologico.