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Laboratori

Laboratori

Cinque laboratori costituiscono l’anima operativa di Certema

  1. Laboratorio e sistemi per analisi ambientali e di processo in continuo.
  2. Laboratorio per l’esecuzione di thermal tests, la prototipazione optoelettronica e lo studio dei sistemi di human-machine interface (hmi).
  3. Laboratorio di meccanica applicata e costruzioni meccaniche
  4. Laboratorio di tecnologia meccanica avanzata
  5. Laboratorio di microscopia elettronica a scansione e micro-analisi ad ultra/ alta risoluzione

Le 5 aree tematiche svolgono le loro attività di ricerca e innovazione nei seguenti campi:

Laboratorio e sistemi per analisi ambientali e di processo in continuo

Individua l’insieme delle attrezzature rilevanti ai fini della determinazione dei livelli emissivi dei siti industriali e della loro ricaduta nell’ambiente circostante, in termini di qualità dell’aria ambiente.

Tali apparecchiature saranno impiegate. Nella caratterizzazione delle emissioni dei nuovi siti industriali, o degli esistenti sottoposti a modifica al fine di ottimizzarne la progettazione costruttiva, nella progettazione ed il dimensionamento dei necessari sistemi di abbattimento e di contenimento delle emissioni, nelle verifiche in continuo degli stessi siti industriali, come supporto alla gestione del processo, come SRM per QAL2 secondo le UNI EN 14181:2015.

Attività:

– Monitoraggio in continuo dei livelli emissivi dei siti industriali (in modalità continua o a campione).
– Test e caratterizzazione dei punti emissivi.
– Verifica dei sistemi di abbattimento e di contenimento delle emissioni.
– Sistemi di monitoraggio del processo produttivo.
– Monitoraggio in continuo dei parametri della qualità dell’ aria e meteorologici.
– Monitoraggio del particolato atmosferico (PM 1,2,5,1)

Attrezzature per emissioni:

– Analizzatori CO, CO2, SO2, O2 – Horiba VA3111, VS3001, VA3003, VS3003
– Analizzatore FTIR CO, CO2, SO2, O2, HCI, HF, H2O, NH3, NO, NO2, N2O
– Campionatore in continuo, DECS, di diossine e furani.
– Gascromatografo, analisi idrocarburi lineari e ramificati fino a C6 + e BTX.
– Sistema di campionamento e trasporto gas.

Attrezzature per qualità dell’aria:

– Analizzatori NO, NOx, – Horiba VA 3002, VS 3002.
– Carbonio organico totale, TOC – Ratfish RS55-T.
– Analizzatori in continuo di O3, CO, SO2, NOx, Horiba APOA-370, APSA-370, APNA-370.
– Particolato – Horiba APMA-371 (PM10-2,5-1)
– Stazione Meteorologica, velocità e direzione vento, pioggia, umidità, temperatura, pressione, radiazione solare
netta e totale.

Laboratorio per l’ esecuzione di thermal tests, la prototipazione optoelettronica e lo studio dei sistemi di human-machine interface (HMI)

Individua l’insieme delle attrezzature necessarie alla simulazione di field test estremi per i componenti meccatronici ed alla realizzazione di prototipi optoelettronici di tipo Surface Mountind Device (SMD) e delle relative interfacce di comando.

Attività:

– Test di stabilità in condizioni garantite di temperatura ed umidità.
– Simulazioni climatiche intensive.
– Field test estremi per componenti meccatronici e per il settore automotive.
– Realizzazione di schede elettroniche di comando.
– Realizzazione dei sistemi di interfaccia uomo-macchina su un’ amplissima varietà di supporti e di dimensioni, senza
perdita di qualità.
– Realizzazioni di prototipi optoelettronici di tipo (SMD) e delle relative interfacce di comando

Attrezzature

– Camera climatica – Angelantoni WHZ160 – 7080.
– Manipolatore Pick & Place – Essemtec Pantera X.
– Forno Reflow Vapour Phase – IBL SV 360.
– BGA Rework Station – I – Tronik RD – 500 III.
– Plotter stampa piana UV – Mimaki JFX200-2513
– Plotter Taglio Fresa Piana – Elitron Kombo SD.

Laboratorio di meccanica applicata e costruzioni meccaniche.

Riunisce le attrezzature afferenti al laboratorio di meccanica e lavorazione di lamiere metalliche . Tramite specifiche procedure di taglio applicate alle più diverse tipologie di materiale, la successiva piegatura e l’assemblaggio della componentistica dedicata, permette la realizzazione di prototipi di macchine, strumenti ed attrezzature tali da soddisfare l’esigenza sperimentale in un vasto panorama di ambiti applicativi.

Attività:

– Prototipazione di macchinari e di strumenti.
– attività di taglio, sagomatura e saldatura di parti meccaniche.

Attrezzature

– Taglio Laser – Bystronic BySprint Fiber 3015
– Piegatrice a 8 assi – Xpert 200/4100.
– Robot di saldatura – Tawers WGIII

Laboratorio di tecnologia meccanica avanzata.

Tale laboratorio è dotato di una serie di attrezzature che rappresentano quanto di meglio disponibile della tecnologia meccanica tradizionale e di come essa tenderà ad evolvere nell’immediato futuro.

Ad una fresatrice Roeders 5 assi ad alta velocità abbiamo affiancato l’innovativa tecnologia di additive manufacturing per polveri metalliche, coniugando in un unico ambito quanto di più innovativo si possa avere nel settore della produzione di parti meccaniche e di componenti.

L’additive manufacturing consente di costruire parti mediante tecnologia additiva, cioè di realizzare componenti di qualsiasi forma geometrica in diversi tipi di Acciaio, Alluminio, Titanio, Inconel e leghe preziose, raggiungendo una densità del materiale prossima al 100% e durezze fino a 54 HRC, con proprietà meccaniche pressochè identiche a quelle del materiale originale.

Le parti così realizzate vengono poi sottoposte a processi di finitura attraverso l’uso della fresatrice ad alta velocità  o di altre metodiche tradizionali, con notevole abbattimento dei tempi e ampia libertà nella scelta delle geometrie e delle forme.

Il ciclo di costruzione è completato dall’analisi sulla macchina di misura tridimensionale e, dove necessario, dalla caratterizzazione morfoscopica della struttura mediante l’impiego del FE-SEM interno al Certema.

Attività:

– Rapid Tooling
– Automotive
– Aerospace
– Difesa
– Oil & Gas
– Biomedicale
– Attrezzature Speciali
– Compositi
– Tessile
– Trasporti

Attrezzature:

– Centro di fresatura CNC a 5 assi – Roders RXU 1200 DSH.
– Sistema di fusione Laser Selettiva – Concept Laser M2 Cusing
– Macchina di misura tridimensionale – Coord3D Universal 15.12.10

Laboratorio di microscopia elettronica a scansione e micro – analisi ad ultra – alta risoluzione.

Laboratorio di microscopia elettronica a scansione ad ultra alta risoluzione per la caratterizzazione morfologica, micro strutturale, tessiturale e chimica di materiali solidi. Le immagini acquisite mediante scansione elettronica della superficie del campione rivelano, a risoluzioni inferiori al nanometro, disomogeneità composizionali, strutturali e morfologiche del materiale sia esso massivo che costituito da un particolato. In quest’ ultimo caso caratterizzandolo per forma, dimensioni e chimismo. L’analisi di immagine è corredata dall’analisi chimica quantitativa resa possibile da un sistema combinato di spettrometria X (i raggi X sono eccitati dal fascio elettronico) in dispersione di energia (EDS) e di lunghezza d’ onda (WDS).  E’ possibile in questo modo ottenere analisi chimiche puntuali, profili composizionali e mappe chimiche. Inoltre con la micro analisi in dispersione di lunghezza d’ onda è possibile raggiungere sia limiti di rivelabilità inferiori a 100 ppm, estendendo il campo di analisi anche agli elementi in tracce, sia risoluzioni dell’ordine di 10eV necessarie a risolvere casi di interferenza tra righe spettrometriche vicine in energia, che altrimenti risulterebbero sovrapposte e non attribuibili a differenti analiti.  I fotoni X discriminati dalla dispersione in lunghezza d’ onda sono poi raccolti da un contatore proporzionale che garantisce un comportamento lineare tra intensità (numero di fotoni) e concentrazione dell’analita, requisito fondamentale nelle analisi chimiche quantitative.

Attività:

Ricerca di base e applicata nei seguenti campi:
– Studi petrografici e petrologici: scienze della terra, materiali lapidei, malte cementizie
– Scienze planetarie: analisi di micro-meteoriti e tectiti
– Studi metallografici
– Compositi
– Campo tessile: caratterizzazione di fibre
– Nanoparticelle (grafene, …)
– Analisi ambientali: amianti, filtri particolato atmosferico, metalli pesanti nei suoli.
– Beni culturali: diagnostica, patine alterazione monumentali, studio dei pigmenti, caratterizzazione elementi
pittorici
– Archeologia: studi correlativi sulla provenienza dei materiali lapidei
– Agro alimentare
– Scienze forensi: analisi tracce polveri da sparo e tracce in ambito investigativo giudiziario
– Studi fenomeni di corrosione o passivazione
– Caratterizzazione morfoscopica della porosita’
– Analisi di patine e vernici
– Campo medicale: caratterizzazione di protesi
– Elettronica: micro litografia (EBL)

Attrezzature:

Microscopio elettronico a scansione ad emissione di campo modello Merlin Zeiss con le seguenti caratteristiche:
– Rivelatore di elettroni secondari in lens.
– Rivelatore di elettroni retro-diffusi in lens (eSB: energy selective back scattering). È possibile filtrare l’energia del
fascio retro-diffuso incrementando il contrasto composizionale anche a basse tensioni.
– Rivelatore secondario in camera.
– Rivelatore retro-diffusi in camera (aSB: angle selective back scattering): sensibile all’ orientazione dei cristalli nel
campione.
– Possibilità di commutare in modo immediato ed automatico da fascio elettronico parallelo (high resolution) a cross
beam (analytic mode: alta densità di corrente) mantenendo l’allineamento elettro-ottico del fascio.
– Microanalisi in dispersione di energia (area attiva 50 mmq)- modello: Oxford X Max.
– Microanalisi in dispersione di lunghezza d’onda – Modello: Oxford Inca Wave 700 (5 cristalli analizzatori.
– Sistema di compensazione di carica (Cc: Charge compensator) per osservazioni e microanalisi di campioni non
conduttivi e/o non preparati (campioni tridimensionali e campioni senza coating).
– Modulo micro test in camera : tessile stage 5KN-Modello: Gatan.
– Sistema per la preparativa : metal sputter ad alta risoluzione e Carbon coater integrati in un unico sistema con
pompa turbo-molecolare e controllo dello spessore dello strato conduttivo-Modello : Quorum Tech: q150tES.


Il laboratorio Certema collaborerà con il Centro risonanze magnetiche

Il laboratorio tecnologico, Certema, ha siglato un protocollo d’intesa con il CERM, Centro di Risonanze Magnetiche dell’Università di Firenze, un’eccellenza che opera per la ricerca, il trasferimento e l’alta formazione, nell’ambito delle scienze della vita.

Certema metterà a disposizione del CERM il laboratorio di microscopia elettronica a scansione e di microanalisi ad ultra-alta risoluzione e il personale ad esso dedicato, garantendo, così, approcci analitici complementari alle tecniche e alle competenze disponibili al centro di risonanze magnetiche fiorentino. Questa collaborazione sarà particolarmente interessante per la caratterizzazione dei materiali bio compatibili oggetto di studio del CERM per i dispositivi medici antitumorali.

E’ una collaborazione tra eccellenze, nata spontaneamente  nell’ambito di un lavoro scientifico, tra Certema ed università prestigiose del Michigan, di Israele e di Monaco.

Il lavoro, sottomesso all’autorevole rivista accademica internazionale Angewandte Chemie, è in fase di revisione.

La stipula del protocollo d’intesa tra i due centri rappresenta una importante iniziativa che favorirà lo scambio di competenze nel campo della biochimica, aprendo la strada a potenziali riapplicazioni, o a nuovi campi di indagine, da esplorare in partnership con le aziende ospedaliere territoriali e le imprese del settore.

Tosti S.r.l. - Progetto finanziato nel quadro del POR FESR Toscana 2014-2020
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