Interventi GHEPI: • Mariacristina Gherpelli – Amministratore Delegato Il valore del network e gli investimenti in innovazione tecnologica • Andrea Aicardi – Resp. Sviluppo Progetti e Dir. Laboratorio R&S Presentazione di case study su applicazioni specifiche

Intervento:

Il valore del network e gli investimenti in

innovazione tecnologica.

Contesto GHEPI

Evoluzione aziendale in sintonia con cambiamenti e nuove esigenze

Volano collaborazioni-network

Nascita e sviluppo dell’investimento nella tecnologia Thermoset

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GHEPI S.r.l. opera dal 1972 nell’ambito delle

materie plastiche e si occupa dello Sviluppo dei Progetti e della Gestione delle Commesse, dalla consulenza sui polimeri alla progettazione 3D e simulazione fluidodinamica, dalla costruzione degli stampi alla produzione fino alla fornitura in base agli standard logistici del Cliente.

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FOCUS della COLLABORAZIONE Incremento di Valore per il Cliente

L’evoluzione dello scenario competitivo a seguito della globalizzazione dei mercati e della crisi del 2009 ha imposto un rinnovamento dei modelli di business. In risposta alle nuove esigenze dei Clienti, GHEPI propone due servizi avanzati per un rapporto di partnership che vada oltre la semplice fornitura produttiva:

SOLUTIONS PROVIDER: lo Sviluppo del Progetto è gestito con la metodologia APQP - Advanced Product Quality Planning per offrire la migliore soluzione in base ai requisiti tecnici, al time to market, al lead time ed ai volumi produttivi in rapporto al target price. Ghepi consiglia lo sviluppo dei progetti in Simultaneous Engineering per generare valore dall’integrazione delle competenze.

SYSTEM SUPPLIER: Ghepi svolge il ruolo di Capo-Commessa con l’obiettivo di integrare lo sviluppo progettuale, la produzione interna, le lavorazioni esterne ed eventuali forniture complementari alla propria.

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PARTNER in INNOVAZIONE Un forte impegno in R&S

L’Accreditamento è riferito a questi ambiti principali:

Ricerca Industriale applicata al Metal Replacement con l’obiettivo di migliorare le performance tecnico-produttive e la competitività complessiva (saving su tempi e costi) dei nuovi prodotti.

Ricerca Industriale applicata alla Innovazione di prodotto con: Nanocompositi, Biopolimeri e Polimeri per soluzioni di design.

Trasferimento Tecnologico per proporre soluzioni innovative con nuovi processi e/o l’integrazione di differenti tecnologie produttive.

Il Laboratorio di Ricerca di GHEPI è stato accreditato per i processi di:

RICERCA INDUSTRIALE TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

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La Costruzione degli Stampi viene

gestita nell’ambito di un network di Fornitori specializzati in Italia e nei Paesi Best Cost con l’obiettivo di soddisfare le molteplici esigenze di competitività dei Clienti.

In Cina Ghepi ha strutturato una eccellente collaborazione con Partner che si avvalgono di personale qualificato, tecnologie avanzate e metodologie di Project Management.

E’ operativa anche una Officina Meccanica Interna che dispone di elettroerosioni e fresatrici CNC a 3 e 5 assi programmate con CAD-CAM.

COSTRUZIONE STAMPI Opzioni differenti per esigenze specifiche

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Stampaggio a Iniezione, Iniezione-Gas e Bimateria Stampaggio a iniezione di materiali Termoindurenti Stampaggio a cicli rapidi con linee ad elevata automazione IMD – In Mold Decoration Saldatura ad Ultrasuoni Saldatura a Vibrazioni Tampografia in linea

Le TECNOLOGIE interne di Produzione

PEEK Polietereterchetone PPA Poliftalammide PSU Polisulfone PAR Poliarilato PEI Polietereimmide PPS Solfuro di Polifenile TPU Poliuretano termoplastico PVDF Polifluoruro di Vinilidene LCP Polimero a Cristalli Liquidi PA PACM 12 Poliammide Micro-Cristallina PARA - PA MXD6 Poliammide Parzialmente Aromatica

POLIMERI AD ALTE PRESTAZIONI

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Gestione di linee di stampaggio ed assemblaggio ad elevata automazione e cicli rapidi con saldatura ad ultrasuoni e controllo di visione in processo.

DIVISIONE FOOD&MEDICAL Clean Room ISO 8 – classe 100.000

La Clean Room è utilizzata anche per dispositivi elettronici e IMD (in polimeri food approved) che si avvantaggiano della bassa % di pulviscolo.

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COLLABORAZIONI ISTITUZIONALI Il valore del network di conoscenze

CNR – Consiglio Nazionale delle Ricerche e Laboratorio Mist E-R

REI – Reggio Emilia Innovazione: Centro di Ricerca e Trasferimento Tecnologico.

Gruppo Gomma - Materie Plastiche di Unindustria Reggio Emilia.

CRIT Research - Centro di Brokeraggio Tecnologico e Innovazione Collaborativa: in qualità di componente del Network Fornitori Accreditati.

Università di Modena e Reggio Emilia – Dip. di Ingegneria “Enzo Ferrari” e Dip. di Scienze e Metodi dell’Ingegneria.

PROPLAST – Polo tecnologico per l’ingegneria dei materiali polimerici, l’ingegneria di prodotto e di processo.

Club Meccatronica di Unindustria Reggio Emilia.

T.M.P. – Associazione Tecnici Materie Plastiche 9

RETI di IMPRESE Filiera Innovativa e Servizi High Tech

Riduzione dei costi di gestione della Supply Chain e razionalizzazione del parco Fornitori per progetti di:

Stampaggio a Iniezione, Iniezione-Gas, Bimateria, IMD, Termoindurente

Termoformatura

Soffiaggio

Vulcanizzazione e Compressione della Gomma

Servizi innovativi e customizzati per la realizzazione di Progetti Integrati complessi, multi-competenze.

Metal Replacement

Analisi affidabilità sistemi

Riduzione emissioni CO2

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RETI per la Ricerca Progetti di R&S

Rete “Graphene R2B Net” per «Bando Regione ER - Distretti 2», Distretto n°7 - Materiali per la Meccanica.

Tema: “Studio processi di funzionalizzazione del Graphene come materiale abilitante per applicazioni meccaniche”.

IDEAL - Integrated two-Dimensional organic hybrids for opto-Electronic AppLications (under submission).

Progetto delle MARIE CURIE ACTIONS che operano nell’ambito degli Innovative Training Networks (ITN) con: CNR e Mist ER (I), Università di Mons (B), Università di Cambridge (UK), Università di Strasburgo (F), Politecnico di Eindhoven (N), Istituto per la Ricerca sui Polimeri Max Planck (D), Basf (D). Per condurre l’attività di R&S Ghepi inserirà in organico un ricercatore della UE.

Presentazione Bando Horizon 2020 - call PMI su tema di ricerca «Bando Distretti 2».

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NETWORK Il Valore del Network per lo sviluppo di una PI

Dal convegno “Evoluzione, Innovazione e possibilità di business nel settore della Gomma Plastica” di Giugno 2013, organizzato da REI in collaborazione con il GGMP di Unindustria RE.

Nel corso dell’anno ci sono stati diversi incontri di approfondimento con REI e IAV fino a Vyncolit. Questa collaborazione è stata per GHEPI la prima esperienza in cui lo scambio di informazioni e conoscenze ha portato ad una scelta strategica di diversificazione tecnologica.

Questo risultato può essere considerato anche un buon esempio di Open Innovation ovvero di condivisione di informazioni «proprie» in vista di un obiettivo superiore. 12

NETWORK L’investimento nella tecnologia Thermoset

Evento 2013 di REI e GGMP per presentare nuove opportunità tecniche-tecnologiche e di business insieme a IAV e Vyncolit.

Approfondimento tecnico e valutazioni interne rispetto al Progetto «GHEPI 2015» sui nuovi investimenti.

Analisi Tecnica-Tecnologica su:

- Adattabilità del ns know how al Thermoset

- Complementarietà con le ns tecnologie

- Tecnologie e materiali disponibili

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Analisi Economica e di Marketing su:

- Potenziale interesse di mkto

- Sinergia di servizio vs i ns Clienti

- Competitor

- Sostenibilità economico-finanziaria e ROI

Definizione investimento: ipotesi iniziale di acquisto gruppo da installare su pressa esistente poi ricevuto feedback negativi e definito acquisto pressa nuova Arburg 150T

Coinvolgimento Clienti per sperimentazione e prototipazione applicazioni specifiche

Sperimentazione e formazione con Fornitori della Tecnologia (Arburg) e dei Materiali (Vyncolit)

NETWORK L’investimento nella tecnologia Thermoset

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NETWORK Innovazione incrementale di Prodotto/Processo

• Proposta tematiche innovative

• Sollecitazione «culturale»

Istituzioni

• No «Comfort zone»

• Curiosità intellettuale

• Mettersi in discussione

PMI

• Confronto

• Integrazione

Clienti e Fornitori

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Grazie per l’attenzione.

Working together is sometimes the best way to get a job done. Everybody has different abilities and interests. People working as a team sometimes resemble a big machine and each person is like a different part of the machine. Keith Haring Mural project

Intervento:

Presentazione di case study su applicazioni

specifiche.

Analisi statistica dei Progetti GHEPI 2011-2014

Elementi di interesse nella scelta dei materiali termoindurenti

Case study di thermoplastic replacement su applicazioni specifiche

Sintesi sviluppo progetti

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STATISTICA PROGETTI 2011 - 2013 Evoluzione e distribuzione dei requisiti (Nr)

DISTRIBUZIONE DEI REQUISITI (Nr)

Anno Dimensionali Geometrici Meccanici Termici Chimici Tribologici Autoestinguenza Atex Estetici Alimentari Altro Nr.

Progetti

2011 61 4 22 7 2 1 29 0 38 0 5 75

2012 117 12 42 15 5 4 68 2 72 3 8 117

2013 67 23 51 13 0 5 31 1 55 10 2 67

18 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

DISTRIBUZIONE DEI REQUISITI (%)

Anno Dimensionali Geometrici Meccanici Termici Chimici Tribologici Autoestinguenza Atex Estetici Alimentari Altro Nr.

Progetti

2011 81% 5% 29% 9% 3% 1% 39% 0% 51% 0% 7% 75

2012 100% 10% 36% 13% 4% 3% 58% 2% 62% 3% 7% 117

2013 100% 34% 76% 19% 0% 7% 46% 1% 82% 15% 3% 67

2014 100% 19% 50% 19% 35% 4% 73% 19% 85% 8% 0% 26

STATISTICA PROGETTI 2011 - 2014 Evoluzione e distribuzione dei requisiti (%)

19 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

INTERESSE PER IL THERMOSET Elementi di maggiore rilievo

1 •Stabilità Dimensionale: alta isotropia. Molte richieste con tolleranze di 0,05mm.

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•Stabilità Geometrica: alta isotropia e reticolazione vs cristallizzazione. L’utilizzo di tecnopolimeri comporta spesso l’uso di materiali con fibre di vetro e/o altre cariche che provocano ritiri anisotropi. Importanza del know how di stampaggio x processi robusti.

3 •Caratteristiche Meccaniche: ottimo rapporto fra rigidità e resistenza all’impatto. Basso creep (rottura/deformazione sotto carico).

4 •Resistenza Termica: temperature >300°C. Differenza tra temperatura in continuo e di picco.

5 •Resistenza Chimica (basi, acidi, solventi, detergenti, ecc.), esposizione ai raggi solari e agli agenti atmosferici, umidità, ecc.

20 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

INTERESSE PER IL THERMOSET Elementi di maggiore rilievo

6 •Basso assorbimento d’acqua: > stabilità dimensionale

7 •Basso peso specifico: ottimo per progetti con focus sulla riduzione di peso

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•Bassi ritiri di stampaggio e post-stampaggio: > stabilità dimensionale

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•Costi: il costo/kg dei materiali termoindurenti è in media più competitivo a parità di prestazioni

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•Gamma di formulazioni: l’ampiezza della gamma di materiali termoindurenti consente di proporre soluzioni in molteplici settori/applicazioni

21 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

CASE STUDY: Base di Traslazione

22 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Cliente: GD – Coesia Group

Settore: Macchine automatiche lavorazione tabacco

Applicazione: Base supporto traslazione pacchetto.

Materiale attualmente utilizzato: PARA 50% Fibra vetro

Requisiti:

Elevata stabilità dimensionale e geometrica:

▪ Planarità: 0,05mm su una superfice di 70x70mm

▪ Tolleranze dimensionali su accoppiamento coda di rondine 0/+0,05

▪ Tolleranze dimensionali per misure oltre i 60mm ±0,05

Tribologici: parti in scorrimento su altri materiali polimerici e metallici.

Omologazione specifica materiali approvati per settore tabacco.

Elevata rigidità del materiale: modulo elastico PARA 19 GPa 23

CASE STUDY: Base di Traslazione

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Criticità:

Mantenimento delle tolleranze geometriche e dimensionali a fronte delle anisotropie determinate dalla presenza di una elevata % di fibra vetro. Le geometriche vanno in deriva.

Azioni per il mantenimento dei requisiti:

Ripresa dei piani di accoppiamento e della coda di rondine per incastro a baionetta.

Adeguamento stampo per prova con materiali Thermoset:

Incrementato dimensioni della bussola d’iniezione che resta intercambiabile con la precedente.

Inserito riscaldamento elettrico per reticolazione del materiale a 200°C.

Materiale di prova:

Vyncolit X6952 (resina fenolica 55% fibra vetro)

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CASE STUDY: Base di Traslazione

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Risultati conseguiti dopo la prova stampo:

Planarità: PARA 0,28 mm vs Thermoset 0,13 mm (prova stampo

senza ottimizzazione di processo). Con Il materiale X655 (rinforzo fibra

vetro e carica minerale) si ritiene di poter ridurre la deformazione di un

30% (ipotesi 0,09 mm).

Range tolleranze dimensionali = termoplastico.

Peso = termoplastico.

Assoluta mancanza di affioramento della fibra vetro.

Ciclo di produzione = termoplastico (senza ottimizzazione di processo).

Buona performance dello stampo senza ricorso ad ulteriori modifiche.

Effettuato postcuring a 180°C sui pezzi stampati per aumentare la

temperatura di transizione vetrosa a 225°C (non tassativo).

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CASE STUDY: Base di Traslazione

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

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CASE STUDY: Anello di Tenuta

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Cliente: Interpump Group

Settore: Pompe ad alta pressione

Applicazione: Pistone idraulico a 1000 Bar.

Materiale utilizzato: PEEK 10% PTFE - 10% Carbonio – 10% Grafite.

Requisiti:

Elevata stabilità dimensionale (Øi 18 +0,03/+0,08 e Øe 32

+0,10/+0,15).

Resistenza al pre-carico di compressione iniziale e alla pressione

specifica in opera.

Caratteristiche tribologiche: elevata durezza superficiale, buona

resistenza all’abrasione e autolubrificazione superficiale.

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CASE STUDY: Anello di Tenuta

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Criticità:

Mantenimento delle tolleranze.

Altissima pressione di mantenimento in fase di cristallizzazione e raffreddamento; 2300 bar – 230 Mpa.

Azioni per il mantenimento dei requisiti:

Ripresa dei diametri con tornio automatico. Incremento dei costi per operazioni di ripresa.

Vite di plastificazione specifica per alte pressioni, controllo parametri di processo, elevato standard di manutenzione mezzi di fabbricazione.

Adeguamento stampo per prova con materiale Thermoset:

Incrementato dimensioni della bussola d’iniezione, intercambiabile con la precedente.

Condizionamento stampo già predisposto per un materiale a 200°C.

Materiale di prova:

Vyncolit CG (Grafite) oppure CF (Carbonio)

Risultati: siamo attualmente in prova stampo 28

CASE STUDY: Anello di Tenuta

Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

IL THERMOSETS IN SINTESI Elementi di rilievo nello sviluppo del progetto

CLIENTE

GHEPI

FORNITORI

THINK PLASTIC!

• Completezza specifiche di progetto. • Trasparenza su requisiti applicazione (di costo e tecnici). • Codesign. • Specifiche esigenze produttive e logistiche. • Simultaneous engineering.

• Competenze ed esperienze pluriennali e multi-settoriali.

• Integrazione Cliente-Fornitori (simultaneous engineering).

• Simulazione Prodotto-Processo. • Adeguata dotazione tecnologie processo. • Realizzazione stampi secondo le esigenze

tecnologiche.

• Dettagli e specifiche su idoneità polimeri. • Aspetti legati a tecnologie complementari.

29 Fonte: GHEPI su Sviluppo Progetti interni. Materiale confidenziale di cui è vietata la divulgazione.

Andrea Aicardi Direttore del Laboratorio di Ricerca Responsabile Sviluppo Progetti e Servizio Clienti Cell. 340/6995093 - Email: andrea.aicardi@ghepi.com GHEPI S.r.l. Via 8 Marzo, 5 | Z.I. Corte Tegge | 42025 Cavriago (RE) Tel. 0522 944265 | Fax 0522 944266 | www.ghepi.com

Grazie per l’attenzione.

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