Il brevetto italiano che rende più verdi (ed economiche) le auto elettriche

Con il nuovo impianto di pressofusione Giga Press Fiorenzo Dioni, assieme al tedesco Richard Oberle, ha vinto l’European Inventor Award 2024

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L’auto elettrica è entrata in una nuova fase. Infatti, questo è il momento in cui la loro produzione è diventata sempre più efficace e ne ha permesso la riduzione del prezzo finale. Si tratta di una rivoluzione che parte alta nella filiera, per poi arrivare a cascata in tutte le concessionarie del mondo. Per capire da dove inizia, però, bisogna andare a Brescia, dove una coppia di innovatori ha brevettato un meccanismo che ha cambiato per sempre il modo con cui si producono le auto elettriche.

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Premio European Inventor Award 2024

Non hanno soltanto rivoluzionato il loro settore, ma lo hanno anche fatto evolvere in maniera sostanziale attraverso l’aumento dell’efficienza, la riduzione degli sprechi e la semplificazione della produzione. Per il loro lavoro di ricerca e di sviluppo si sono aggiudicati il prestigioso European Inventor Award 2024 nella categoria “Industria”, il principale premio dedicato all’innovazione in Europa promosso dall’Ufficio Europeo dei brevetti (Epo) dal 2006.

A esserci riuscito è stato Fiorenzo Dioni, in coppia con il tedesco Richard Oberle, che ha riportato in Italia questo riconoscimento, con una innovazione sostanziale e i cui effetti si andranno a ripercuotere in un altro settore: quello della produzione di auto elettriche.

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La madre di tutte le presse

Ma facciamo un passo indietro, a quando l’ingegner Dioni, classe 1963, lavorava a Brescia per la Idra Italia. L’azienda si occupa di produrre macchinari per la pressofusione, che sono destinati alle fabbriche che li impiegano per la realizzazione dei prodotti finiti, come per esempio le parti delle automobili. Per questo motivo rappresenta la “madre di tutte le presse“.

In particolare, Idra produce le presse industriali che stampano la parte anteriore e posteriore della scocca delle auto elettriche. Sono delle gigantesche presse capaci di esercitare una pressione di migliaia di tonnellate per produrre un pezzo completo, che poi deve essere rifinito con sistemi laser di altissima precisione, in sessanta-novanta secondi partendo da una iniezione di alluminio fuso a 700 gradi.

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La pressofusione e la leonessa d’Italia

E non è un caso che la Idra si trovi a Brescia: la leonessa d’Italia è la capitale delle macchine per la pressofusione. Anche se il distretto dal dopoguerra a oggi si è molto ridotto, tra delocalizzazione e consolidamenti, tuttavia è ancora uno dei poli mondiali più importanti per la produzione di impianti per lo stampaggio di alluminio, magnesio, rame, ottone e di presse a iniezione per i termoplastici (un settore ancora più ampio). Qui, a Brescia, c’è una cultura industriale fondamentale, di cui Dioni è un interprete, nato e cresciuto in questo ambito, per lui fare ricerca e sviluppo vuol dire lavorare per migliorare quotidianamente il processo.

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La pressofusione delle Giga Press da seimila e novemila tonnellate è un’attività che si può spiegare in maniera semplice: “Queste macchine – dice Dioni – trasformano l’alluminio liquido in una forma solida, lo stampo, tramite un sistema a iniezione“. Il processo a grandi linee è questo: si versa l’alluminio in una camera e poi lo si inietta nella conchiglia, cioè lo stampo, e qui prende forma. Il processo dura tra sessanta e novanta secondi, dipende dalla dimensione della pressa, e ha tre fasi: la fase “lenta”, cioè più lunga, di preparazione nella camera, la fase “veloce” di iniezione nello stampo e la fase finale, in realtà la più breve di tutte, di altissima pressione, per evitare che il getto di metallo torni indietro dagli iniettori o fuoriesca dalle chiusure dello stampo.

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Robot che sostituiscono altri robot

Avere una pressa di questo genere per chi produce automobili elettriche è una vera rivoluzione. Produce in un colpo solo due parti strutturali dell’auto: scocca anteriore e posteriore. E può realizzare anche il battery case. “Queste componenti – dice Dioni – richiedevano l’assemblaggio di settanta pezzi di acciaio da tagliare, formare, “assiemare” e poi passare alla saldatura“. Con questa pressa si produce in un colpo solo il davanti e il dietro dell’auto. Un’isola di produzione contiene tutto: si versa l’alluminio da una parte ed esce il pezzo da rifinire e montare sull’auto dall’altra.

Quindi, dove prima c’era un’intera linea di produzione adesso c’è solo un’isola che produce in un minuto e venti secondi le parti. Perdono il lavoro i robot industriali che si occupavano del taglio e della saldatura delle componenti separate e vengono sostituiti con altri robot che lubrificano lo stampo, estraggono il pezzo caldo, tagliano i rami di colata e lo rifiniscono. E gli operai? “Servono e devono essere specializzati– dice Dioni – perché in realtà un’isola di questo tipo non lavora da sola, ma richiede comunque controllo, gestione e altri sistemi. Genera, insomma, occupazione altamente specializzata“.

La Giga Press è uno strumento meccanico molto sofisticato e dotato di elettronica e software avanzati, seguendo la filosofia di Industria 4.0, le regole europee per l’innovazione. Progettato per non mettere mai a rischio chi ci lavora intorno o deve fare manutenzione (con le parti da smontare sempre in sicurezza) la Giga Press è anche pensata da Idra Italia per essere sempre monitorato elettronicamente, con un sistema di manutenzione predittiva che la blocca se non vengono seguite le istruzioni del sistema. Non è una “banale pressa”, è un sistema estremamente sofisticato e complesso.

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Quanto costa una Giga Press?

La Giga Press già esisteva, la nuova parte brevettata da Dioni e Oberle è molto più tecnica, relativa alla modalità di iniezione dell’alluminio liquido ad alta velocità e alta pressione. Un lavoro di miglioramento evolutivo che però aiuta a rivoluzionare un passaggio critico, eliminando tantissime componenti che dovevano essere monitorate e manutenute. Svolto con un partner storico per Idra. “Richard Oberle – dice Dioni – oltre che un vecchio amico è anche un luminare dell’oleodinamica, la scienza fondamentale per questo tipo di attività“.

C’è moltissimo da studiare e sapere per evitare per esempio i difetti come l’emulsione del fluido, vale a dire la formazione di bolle d’aria che mettono a rischio l’aspirazione di quel fluido, che movimenta l’intera macchina. Ma anche il recupero dell’olio che serve ai pistoni e che viene rigenerato e riutilizzato, riducendo i consumi del 54%.

Quanto costa una Giga Press come questa? Dipende dalla pressione che deve esercitare. Non si può dire il prezzo reale, per via degli accordi di riservatezza con la clientela: dopotutto siano nell’era degli NDA, gli accordi di non divulgazione. Tuttavia è elevato. . . . .

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https://www.wired.it/article/brevetto-italiano-auto-elettriche-green/

30/7/24, WIRED