La collaborazione tra Università di Udine e SKF
Il rapporto tra l’Università e l’Azienda ha subito nel corso degli ultimi anni una profonda trasformazione, che ha portato alla riduzione progressiva della distanza culturale e funzionale tra le due realtà. Occorre osservare che esiste ancora una profonda differenza, come è logico che sia per due enti che hanno missioni distinte e differenti approcci al mondo della tecnologia (parlando di facoltà scientifiche, come l’Ingegneria). È chiaro che il mondo accademico è, per sua natura, profondamente orientato alla ricerca, ma anche le aziende sono sempre più inclini ad investire maggiori risorse in tali ambiti.

Nel caso in esame, è interessante analizzare il rapporto di collaborazione che si è instaurato e si sta sempre più consolidando tra la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Udine e la SKF Service Division Italia. La domanda che sorge spontanea è: su quali temi possono collaborare un ente universitario ed un’unità di vendita? A prima vista le posizioni sembrano molto divergenti, ma guardando con più attenzione ci si accorge che, in realtà, la missione dei due enti non è poi così distante. Cerchiamo di analizzare come e perché.

Il Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica dell’Università di Udine è impegnato su più fronti, dalla didattica alla ricerca. In particolare ha attivato molti canali di ricerca, con tematiche che si rivolgono alla robotica, alla meccatronica, all’analisi delle vibrazioni, alla meccanica applicata a sistemi medicali, ecc., con sempre più nuove idee ed applicazioni nei diversi settori.

Da qualche anno a questa parte, la SKF è sempre più orientata alla ricerca di soluzioni per i suoi clienti, non fermandosi al solo cuscinetto, ma ampliando la sua offerta con la fornitura di vere e proprie “soluzioni” complete per aumentare l’affidabilità e la produttività degli impianti. Fornire soluzioni innovative e complete richiede una buona dose di spirito innovativo e naturalmente, un bagaglio culturale non indifferente (frutto di più di 100 anni di esperienza in ambito meccanico da parte di SKF).

È in questo contesto che si sviluppa l’attività con la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Udine, volta ad approfondire l’influenza dei fattori produttivi sulla laminazione a freddo dell’acciaio. In particolare l’attenzione è concentrata sui laminatoi Sendzimir, utilizzati per la produzione di nastri sottili di acciaio inox, dove dall’inventiva di SKF è nata l’idea di applicare sensori per l’analisi vibrazionale direttamente sugli assi di spalla del laminatoio (v. figura successiva).

L’interpretazione degli spettri vibrazionali ottenuti è di fondamentale importanza per capire le dinamiche operative del laminatoio, evidenziando difettosità dei cuscinetti, problemi di instabilità meccanica e perfino fenomeni di vibratura del nastro in produzione. Proprio per interpretare al meglio gli spettri vibrazionali, oltre alle capacità ed all’esperienza dei tecnici SKF, è necessario avere un modello matematico di simulazione che possa fornire indicazioni dal punto di vista del funzionamento dinamico della macchina. E’ proprio qui che si innesta la collaborazione con l’Università di Udine, per colmare quella distanza che esiste tra l’approccio rivolto al campo (analisi vibrazionale) e quello teorico (modello di simulazione).

Con l’aiuto del Prof. Eugenio Brusa, docente del corso di Costruzione di Macchine, e di alcuni tesisti sono stati sviluppati e sono in corso di perfezionamento alcuni modelli dinamici del laminatoio Sendzimir. Essi sono in grado di tenere in conto l’influenza dei fattori produttivi (velocità di laminazione, separating force, tiri del nastro, ecc.) sul processo di laminazione. Il fenomeno di vibratura del nastro prodotto può essere investigato con l’ausilio dell’analisi vibrazionale, suffragata da un modello dinamico del laminatoio per dare un’interpretazione fisica degli spettri acquisiti.

A questo punto ci si può chiedere quale sia la rilevanza pratica di un’attività di questo tipo. In tal senso si tenga presente che la qualità del nastro laminato, soprattutto quando si parla di acciaio inox, ha un impatto economico tutt’altro che trascurabile se consideriamo i prezzi di mercato che l’acciaio ha raggiunto negli ultimi tempi.

Un classico esempio di vibratura del nastro è chiamato in letteratura “chatter”, ed è contraddistinto da un alternarsi di bande chiare e scure sulla superficie dell’acciaio.

Tale fenomeno porta chiaramente ad un degrado della qualità dell’acciaio prodotto, con conseguente declassamento ed impatto economico, come illustrato in precedenza. La causa, secondo quanto riportato in letteratura, è da ricercarsi in una “instabilità funzionale” del laminatoio, con un fenomeno simile ad una risonanza dovuta all’influenza di alcuni parametric di processo.

Da questa pur breve descrizione si intuisce la complessità dell’argomento che, per essere opportunamente studiato e monitorato sul campo, necessita indubbiamente di un approfondimento e di un impegno tecnico non indifferente. In questo senso la collaborazione tra Università ed Azienda costituisce un bell’esempio di “sfida” tecnica, in un continuo scambio di opinioni e conoscenze, nella ricerca della miglior soluzione per il cliente.