Nuove frontiere per la ricerca sui materiali

Real Life Tester è il banco prova, unico nel suo genere, progettato per indagare le proprietà di materiali semplici o complessi che operano in ambienti critici caratterizzati simultaneamente da:

Elevati carichi di corrente
Alta temperatura
Alta pressione
Esposizione ad atmosfere multiple

NATO DALLA RICERCA SCIENTIFICA
Real Life Tester è stato progettato e realizzato da Ergo Design in collaborazione con il Dipartimento di Chimica Industriale dell' Università di Genova e con l'Istituto di Chimica della Materia Condensata e di Tecnologie per l'Energia ICMATE del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
PRONTO PER L'INDUSTRIA DOPO 3 ANNI DI TEST
In questo video, realizzato all'Università di Genova presso il Dipartimento di Chimica Industriale, il Prof. Paolo Piccardo racconta Real Life Tester, partendo dalle ragioni della sua nascita legate allo studio di un progetto europeo sulle pile a combustibile ad ossidi solidi SOFC, fino ai notevoli risultati che il suo laboratorio è stato in grado di ottenere in 3 anni di utilizzo.

L'ABBATTIMENTO DEL TIME TO MARKET
Oggi Real Life Tester è pronto per aiutare l'industria che crede nella ricerca applicata ai materiali e vuole ridurre sensibilemente il time to market grazie all'ottimizzazione delle fasi di sviluppo di prodotto.

Come funziona

Ricrea le condizioni di vita reale

Real Time Tester applica simultaneamente al campione di materiale tutte le forze presenti in condizioni di esercizio

1.050°C

Effettua cicli di test con temperature massime che variano da 850 a 1.050°C a seconda del tipo di equipaggiamento termico scelto.

10 bar

Consente di applicare al campione 2 diversi gas (più 1 inerte) con pressioni massime da 5 a 10 bar a secondo della configurazione scelta.

1 A/cm2

Applica corrente continua o alternata con frequenze fino a 1 MHz e con corrente massima da 0,5 a 1 A/cm2 a seconda della configurazione scelta.

2.000+ h.

Consente di sottoporre tutte le forze in simultanea al campione di materiale per cicli di test continuativi dalla durata superiore a 2.000+ h.

L'analisi del campione

Massima efficienza nel testare i materiali

RISPARMIA OLTRE IL 90% DI TEMPO E DENARO
Prima di Real Life Tester era necessario realizzare il prototipo di un nuovo prodotto per testarlo in laboratorio in condizioni di esercizio, comportando ingenti costi di ricerca e sviluppo. Oggi è sufficiente sottoporre un piccolo campione di materiale a tutte le forze simultaneamente e analizzare i risultati, ottenendo in pochi giorni ciò che prima richiedeva mesi o anni.
PICCOLI CAMPIONI PER GRANDI RISULTATI
Real Life Tester nella sua configurazione standard consente di analizzare e sottoporre a stress campioni di materiale a forma circolare fino a 25 mm di diametro e fino a 5 mm di spessore.
È tuttavia possibile personalizzare le dimensioni del campione e la configurazione della macchina per far fronte a specifiche esigenze del cliente.
Il campione da analizzare viene racchiuso fra due anelli di allumina pura, materiale inerte e stabile nell'intervallo di temperature di esercizio.
INFINITI AMBITI DI APPLICAZIONE
Considerando le innumerevoli condizioni sperimentali riproducibili, la vasta gamma di materiali analizzabili e la flessibilità nella personalizzazione della macchina in base alle specifiche del cliente, gli ambiti di applicazione sono pressochè infiniti. Vi consigliamo pertanto di richiedere una consulenza gratuita per illustrarci le vostre esigenze.
Particolare di uno dei due elettrodi in metallo nobile che, posti in contatto con il campione di materiale, lo sottopongono a correnti fino a 1 A/cm2.
ESEMPI DI APPLICAZIONE
Un elenco non esaustivo di casi di utilizzo:
Celle a combustibile SOFC e SOED
Metalli e rivestimenti
Ceramiche e vetro
Interfaccia metallo-ceramica
Simulazione accatastamento di SOFC
Simulazione componenti scambiatore di calore
Simulazione componenti gas di scarico caldi
Simulazione condizioni di vuoto
ESEMPI DI ANALISI
Resistenza chimica e fisica in condizioni operative
Monitoraggio delle variazioni microstrutturali
Calcolo prestazioni e Life Time Cycle
Tasso di ossidazione a secco e con vapore
Variazione delle prestazioni in base all'usura
Idoneità, reattività e stabilità dei rivestimenti

ESEMPI DI MISURE ELETTROCHIMICHE
Spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS)
Misure di resistenza specifica dell'area (ASR)
Misurazione curve I/V
Misurazione curve OCP
Particolare dell'impianto di alimentazione del gas da sottoporre al campione di materiale. La foto è relativa ad un impianto limitato a 5 bar, ma è possibile configurare Real Life Tester per operare fino a 10 bar.
ESPOSIZIONE AL VUOTO E AI GAS
Real Life Tester consente di esporre il campione di materiale dalle condizioni di vuoto al contatto con due diversi gas, applicati in simultanea uno per lato con pressioni fino a 10 bar attraverso due camere separate dal campione stesso. Non esistono limitazioni sostanziali per l'utilizzo di atmosfere specifiche, il che significa che si possono utilizzare dal vuoto ai gas aggressivi, con l'eccezione di quelli estremamente aggressivi per i quali è prevista una particolare configurazione della macchina descritta nelle specifiche tecniche.
In questa riproduzione è visibile al centro il campione a contatto con gli elettrodi in metallo nobile, le due camere a gas fissate direttamente sugli anelli applicati al campione e la camera esterna di contenimento.
ELEVATI CRITERI DI SICUREZZA
Una terza camera di contenimento circonda esternamente le due sottoposte ai gas in pressione, per raccogliere eventuali perdite e far fluire un gas di lavaggio, garantendo sia la massima sicurezza per l'operatore che il mantenimento del campione in condizioni stabili di esercizio.
ESPOSIZIONE AD ALTE TEMPERATURE
L'alloggiamento del campione è inserito e sigillato in un forno tubolare che consente di raggiungere temperature massime da 850 a 1.050°C in base alla configurazione della macchina scelta dal cliente. Due termocoppie poste dietro ogni elettrodo a contatto con il campione di materiale consentono di misurare la temperatura locale con elevata precisione.
Particolare del forno nel quale è inserito il campione per effettuare cicli di test con durata di 2.000+ h.
ESPOSIZIONE A CORRENTE ELETTRICA
Real Life Tester consente di sottoporre il campione a corrente elettrica continua o alternata con frequenza fino a 1 MHz e con un carico massimo che varia da 0,5 a 1 A/cm2 a seconda della configurazione scelta dal cliente. Inoltre, consente il rilevamento e la misura dell'energia elettrica prodotta da campioni di elettrolita solido, quali ad esempio le celle SOFC.

Specifiche tecniche

Composto di ceramiche tecniche e metalli nobili

Real Life Tester rappresenta appieno il concetto di qualità di prodotto percui il Made in Italy è famoso nel mondo. Dato l'elevato grado di precisione che si vuole ottenere dai risultati forniti dalla macchina, ogni sua singola parte è realizzata con i migliori materiali, spesso nobili, che per buona parte ne determinano il valore.
Questa foto riproduce il perfetto stato dell' esemplare di Real Life Tester usato per oltre 3 anni dal Dipartimento di Chimica Industriale dell' Università di Genova per effettuare innumerevoli cicli di test sui materiali utilizzati nelle pile a combustibile a ossidi solidi SOFC, progetto per cui la stessa macchina è stata inizialmente concepita e realizzata nel 2016.
DIMENSIONI E PESO
Larghezza: 140cm
Profondità: 65cm
Altezza (con forno chiuso): 52cm
Peso complessivo: 85Kg

COMPONENTI PRINCIPALI
Telaio portante
Testate laterali
Elemento centrale
Campione di materiale
Forno tubolare
Impianto di alimentazione gas
IL TELAIO PORTANTE
Il telaio rigido portante è composto in acciaio inox e serve a dare solidità alla struttura e a reggere le testate alle quali è collegato l'elemento centrale contenente il campione di materiale.
Particolare del telaio rigido in acciaio.
Particolare di una testata completa.
LE TESTATE LATERALI
Le testate sono realizzate in lega di alluminio anticorodal, alcuni componenti e la viteria sono in acciaio AISI316, le guarnizioni e la tuberia flessibile sono realizzati in viton, mentre il pirex è utilizzato nei passa conduttori isolati sotto pressione.
Per l'utilizzo di gas estremamente aggressivi, quali ad esempio l'acido cloridrico, esiste una variante che prevede la realizzazione di ogni componente metallico delle testate in Titanio.
Per l'utilizzo di Real Life Tester in condizioni limite o fuori dagli standard è prevista un' apposito servizio di personalizzazione della macchina.
Cablaggi e tuberia interni alla testata.
L'ELEMENTO CENTRALE
L'elemento centrale e le due camere a gas in esso contenute sono realizzati in ceramica di allumina purissima, data la sua indeformabilità nelle condizioni di esercizio. Per unire gli elementi di allumina vengono utlizzati cementi speciali per alta temperatura, mentre uno smalto fuso a base di quarzo serve a proteggere dai gas la saldatura delle termocoppie in platino-rodio castolin. Infine, per gli elettrodi che sottopongono il campione a corrente, vengono utilizzati oro o platino purissimi in base alla versione della macchina.
Particolare del corpo centrale in ceramica di allumina, alloggiato all'interno del forno tubolare.
IL CAMPIONE DI MATERIALE
Il campione di materiale, che nella versione standard della macchina è a forma circolare con diametro fino a 25 mm e spessore fino a 5 mm, viene incollato a due anelli di ceramica di allumina purissima mediante uno smalto pirex vetro boro silicato. Tali anelli generano la tenuta ermetica delle due camere a gas a contatto con le facce del campione, grazie all'utilizzo di un mastice di nostra invenzione che risulta facilmente amovibile una volta completati i cicli di test.
Il campione di materiale incollato agli anelli di allumina con smalto vetroso.
Grazie all'utilizzo di questi materiali pregiati il campione di materiale può essere sottoposto a notevole stress, applicando simultaneamente:

Temperatura max: 1.050°C
Pressione max: 10 bar
Corrente max: 1 A/cm2
Durata dei cicli: 2.000+ h.
IL FORNO TUBOLARE
Salvo diversa indicazione del cliente, Real Life Tester viene corredato del forno tubolare necessario al raggiungimento delle temperature di esercizio. I limiti operativi variano da 850 a 1.050°C in base alla versione della macchina.
Interno del forno tubolare
Particolare dell'impianto gas.
L'IMPIANTO DI ALIMENTAZIONE GAS
Il pacchetto Real Life Tester include la fornitura dell'impianto di alimentazione del gas per ognuna delle 3 camere, per dare al cliente una soluzione chiavi in mano che garantisca i massimi standard di sicurezza. I limiti operativi variano da 5 a 10 bar in base alla versione della macchina.

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Research

Condizioni operative
Temperatura max: 850°C
Pressione max: 5 bar
Corrente max: 0,5 A/cm2
Durata dei cicli: 2.000+ h.

Campione di materiale
Diamentro: fino a 25 mm
Spessore: fino a 5 mm

Dimensioni e peso
Larghezza: 140cm
Profondità: 65cm
Altezza (con forno chiuso): 52cm
Peso complessivo: 85Kg

Industry

Condizioni operative
Temperatura max: 1.050°C
Pressione max: 10 bar
Corrente max: 1 A/cm2
Durata dei cicli: 2.000+ h.

Campione di materiale
Diamentro: fino a 25 mm
Spessore: fino a 5 mm

Dimensioni e peso
Larghezza: 140cm
Profondità: 65cm
Altezza (con forno chiuso): 52cm
Peso complessivo: 85Kg

Personalizzato

Condizioni operative
Richiedi una consulenza gratuita e comunicaci le tue esigenze. Provvederemo a realizzare un Real Life Tester che si adatti alle tue specifiche, incluso l'utilizzo di gas estremamente aggressivi.

Campione di materiale
Può essere realizzato in qualsiasi forma e dimensione sulla base delle specifiche richieste.

Dimensioni e peso
Variabili in base alle specifiche richieste.

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Capitale sociale 25.000€ I.V.
REA 383.993 GE
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