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Studio e sviluppo di cavi per applicazioni 'Jumper'

La ricerca mira allo sviluppo di conoscenze e tecnologie per realizzare:

  • una soluzione alternativa e migliorativa, in ambito ferroviario, ai cordoni cosiddetti ‘jumper’ realizzati per il collegamento tra gli elementi costituenti un convoglio ferroviario, ed adibiti alla trasmissione di segnali e potenza tra i vari impianti elettrici di ogni segmento di un convoglio ferroviario
  • un miglioramento del processo produttivo mediante l’utilizzo di una tecnologia a basso costo ed a basso impatto ambientale

I cavi di collegamento, oggetto del presente studio, sono di lunghezza relativamente ridotta, mentre sezione trasversale e numero dei conduttori interni spazia su una fascia di valori variabili secondo le esigenze di progetto e della corrente complessivamente richiesta dal dispositivo o dai dispositivi da alimentare.

È importante sottolineare il fatto che composizione e numero di elementi di questi cavi sono determinati facendo esclusivamente riferimento alle norme tecniche in vigore, variabili da nazione a nazione. Tali norme, che peraltro per ovvi motivi non possono contemplare tutte le possibili situazioni di funzionamento, danno prescrizioni sempre riferite a prestazioni di resistenza a livello termico, meccanico e di sicurezza (resistenza alla fiamma, idrocarburi, …) dei materiali costituenti i vari componenti.Entrambe le estremità dei cavi sono corredate di appositi connettori, aventi lo scopo di essere collegati alle parti fisse del convoglio. Tali parti fisse (o scatole di derivazione) installate su due carrozze adiacenti, durante il normale funzionamento, sono soggette a moto relativo secondo ogni grado di libertà. Ne segue che il cavo, le cui estremità sono ad esse vincolate, è costretto quindi ad assecondarne i movimenti, e viene assoggettato a continue e ripetute sollecitazioni di flessione e torsione che provocano un logorio dei conduttori interni, in particolar modo di quelli situati nella parte centrale, dove le tensioni meccaniche dovute a sollecitazioni di torsione sono particolarmente elevate in quanto vincolati da quelli più esterni.

Una delle poche prove previste sul cavo completo è quelle delle resistenza all’incendio, ma anche in questo caso le prove differiscono da nazione a nazione, vuoi per motivi legati a funzionalità e dati statistici oppure per puro spirito protezionistico, nonostante le spinte in termini di armonizzazione a livello europeo.

Ci si può quindi facilmente trovare nel paradosso che lo stesso prodotto possa essere conforme per un mercato ed inaccettabile per un altro.

Il progetto si propone quindi la realizzazione di un prodotto:

  • capace di rispondere alle richieste normative di tutti i mercati
  • con garanzia di durata maggiore rispetto ai prodotti attualmente presenti sul mercato
  • preservando le caratteristiche positive della reticolazione in acqua, come meglio verrà dettagliato in seguito, quali l’economicità ed il rispetto per l’ambiente.

Le realizzazioni così ottenute non saranno esclusivamente pertinenti al settore ferroviario, ma potranno trovare sbocco in una vasta gamma di applicazioni industriali, che vanno dal campo dell’automazione e robotica a quello aerospaziale.

I risultati attesi dal progetto sono di fondamentale importanza per permettere alle aziende e ai centri di ricerca partecipanti al progetto di consolidare la loro eccellente posizione internazionale nei rispettivi campi, mantenendo il vantaggio competitivo in un settore in crescita come quello ferroviario, con conseguente possibilità di contribuire ad incrementare lo sviluppo economico nazionale e della Regione Piemonte nello specifico. Inoltre, le tecnologie che verranno sviluppate permetteranno di creare nuovi posti di lavoro in settori ad alto contenuto di innovazione dando così delle nuove opportunità a giovani neo-laureati o neo-dottorati.

Due sono i principali aspetti innovativi di questa proposta:

  • Integrazione di conoscenze di chimica, elettronica e scienza dei materiali per la realizzazione di un prodotto (cavo elettrico) per il quale esistono standard costruttivi internazionali dove però fanno riferimento esclusivamente alle caratteristiche chimico-fisiche, prescindendo dalle condizioni di funzionamento.
  • Sviluppo di nuove matrici polimeriche per le guaine costituite da nanocompositi polimerici. I nanocompositi sono materiali innovativi, basati sula distribuzione di nanocariche inorganiche in una matrice polimerica, capaci di esibire proprietà meccaniche e di ritardo alla fiamma estremamente interessanti e migliorative rispetto ai sistemi compositi tradizionali. Questi materiali polimerici nanostrutturati, oggi non ancora disponibili con facilità in commercio, potranno trovare applicazione nei più svariati settori, prefigurando così la nascita di possibili aziende spin-off che ne curino la commercializzazione.

Gli obiettivi sono sicuramente ambiziosi, così come la ricerca proposta è innovativa; tuttavia si ritiene che il progetto possa essere portato a termine con ottime prospettive di successo grazie alle competenze già maturate nel settore dalla maggioranza dei partner e rappresenterà l’occasione per diversificare e crescere in un settore ad alto contenuto di innovazione, potendosi così qualificare come fornitori di parte delle nuove tecnologie, non solo a livello piemontese.


Aziende partecipanti


Settori