Il gruppo dei giovani ricercatori di Optoelettronica rende intelligente la stampa flessografica.
Diventano “intelligenti” i cilindri rotanti, componenti essenziali dei più moderni sistemi di stampa flessografica, grazie ad un innovativo sistema di micro-sensori wireless sviluppato ideato dai ricercatori del gruppo di Optoelettronica dell’Università del Sannio.
I nuovi dispositivi di controllo riescono a percepire ogni minima vibrazione del cilindro durante le operazioni di stampa, consentendo di adattare il processo, migliorandone le prestazioni, sia in termini di qualità che velocità di stampa.
Il sistema di microsensori per la stampa Flexo è stato oggetto di una dimostrazione presso l’azienda leader mondiale nella produzione di macchine stampatrici flessografiche, la tedesca “Windmöller&Hölsher” superando tutti i test proposti dai tecnici del colosso tedesco.
Che cos’è la stampa flessografica
Forse non tutti conoscono la stampa flessografica ma i suoi prodotti ci circondano.
Pensiamo ad esempio ai contenitori di alimenti, alle etichette adesive sulle bottiglie di plastica o ai coloratissimi imballaggi dei più disparati prodotti alimentari. In tali processi di stampa sono impiegati imponenti macchinari in grado di stampare migliaia di etichette al minuto e supportare volumi di stampa molto elevati dedicati alla grande industria.
In tali macchine, la stampa avviene attraverso una sorta di timbro, detto cliché, montato su grossi cilindri, che ruotando imprimono il disegno desiderato sul materiale di stampa che scorre a grande velocità. Il colore, fluido e scorrevole, viene trasferito al cliché attraverso un rullo retinato e da qui impresso direttamente sul materiale di stampa con una piccola pressione. Il limite attuale di tali macchinari, che contano quindi diversi cilindri, ciascuno con un proprio colore, risiede nella massima velocità di stampa, perché all’aumentare della velocità di rotazione aumentano le vibrazioni dei cilindri rotanti, creando difetti inaccettabili nel prodotto finito.
L’idea innovativa
Da qui nasce l’idea di Reglass – azienda Emiliana leader europea nella lavorazione di materiali compositi che produce i cilindri utilizzati nella stampa Flexo – di equipaggiare i suoi prodotti con reti di sensori innovativi capaci di rilevare in tempo reale le vibrazioni durante il normale funzionamento della macchina stampatrice e permettere di adattare il processo superando gli attuali limiti di velocità e dunque di qualità.
Un’idea sicuramente innovativa in quanto ad oggi non esiste in commercio uno strumento in grado di effettuare precise misure di vibrazioni su organi rotanti, e dunque sicuramente una vera rivoluzione tecnologica in questo dominio applicativo.
L’innovazione tecnologica di Reglass – presieduta dal Dr. Pierazzini e diretta dall’Ing. Command – è stata premiata dalla comunità europea che ha finanziato, nell’ambito del Settimo Programma Quadro, il progetto di ricerca industriale “SCYPRI”, ossia “Cilindri intelligenti per la stampa flessografica”.
Il gruppo di ricerca
Lo sviluppo tecnologico è stato affidato al CeRICT, il Centro Regionale per l’Information and Communication Technology presieduto dal Prof. Mazzeo e diretto dal Dr. Betti coadiuvato dal Dr. Guarino.
In particolare, le attività di ricerca sono state affidate al gruppo di optoelettronica dell’Università degli Studi del Sannio guidato dal Prof. Cutolo e dal Prof. Cusano, che da anni si occupa di sviluppare innovativi sistemi sensoriali su scala micrometrica e nano metrica in molteplici settori industriali (trasporti, applicazioni subacquee, fisica delle alte energie e applicazioni medicali, per citarne alcune) in collaborazione con colossi di Finmeccanica come Ansaldo STS e Alenia WASS, e prestigiosi centri di ricerca internazionali come il CERN di Ginevra.
Il gruppo di ricerca beneventano si è occupato di progettare e realizzare un sistema di micro accelerometri wireless integrabile in cilindro per la stampa “Flexo”, sia in metallo che in composito, in grado di rilevare le vibrazioni con precisione micrometrica e di trasmetterle in tempo reale senza l’utilizzo di cavi di trasmissione al sistema di controllo della macchina stampatrice in modo da consentire un efficiente controllo di processo con conseguente miglioramenti sia della qualità che della capacità di stampa.
Fondamentale è stato il lavoro di squadra svolto dai membri del gruppo di ricerca Sannita, in particolare dai professori Andrea Cusano e Antonello Cutolo e dagli ingegneri Marco Pisco e Alberto Micco (Ricercatore a tempo determinato e studente al terzo anno di Dottorato dell’Ateneo Sannita, rispettivamente ) che si sono avvalsi anche della collaborazione di un’azienda partenopea, la “HPSystem.it”, in particolare nella persona di Maurizio Mirabile. La squadra che ha progettato e sviluppato l’hardware e il software del sistema sensoriale è tutta campana.
I risultati
La piattaforma tecnologica è stata dapprima validata con successo presso gli stabilimenti della Reglass (azienda coordinatrice del Progetto) e ha meritato il plauso della commissione europea che ha constatato con soddisfazione “SCYPRI” come uno dei pochi progetti di Ricerca Industriale del settimo programma quadro ad aver raggiunto risultati industriali reali.
Infatti, Reglass ha spinto affinché il prodotto della ricerca sannita fosse oggetto di una demo tecnologica presso il colosso tedesco “Windmöller&Hölsher”, azienda leader mondiale nella produzione di macchine stampatrici flessografiche, con sede in Colonia, non partner del progetto e quindi un vero e proprio banco di prova.
Il sistema di sensori ha superato tutti i test proposti dai tecnici del colosso tedesco che ora vogliono saperne di più dei nuovi cilindri intelligenti “made in Italy”.
Inoltre, l’innovativo sistema di sensori potrebbe essere impiegato anche in altri settori industriali come ad esempio il monitorare le vibrazioni nei rotori degli elicotteri per la verifica in tempo reale di eventuali guasti o malfunzionamenti.
I risultati descritti confermano il valore della ricerca dell’Ateneo Sannita sia in campo nazionale che internazionale, nonostante le croniche carenze di fondi e le fragilità strutturali del sistema. Un successo che cammina sulle gambe dei giovani ricercatori italiani, come i giovani ingegneri sanniti Pisco e Micco, sempre più logorati da un orizzonte di precarietà che rischia di depauperare importanti patrimoni di know how e competenze.
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