GALVANICA INTELLIGENTE PER GIOIELLI E ACCESSORI 4.0
Progetto co-finanziato dal POR FESR Toscana 2014-2020, Azione 1.1.5 sub A1) Bando n.2: Progetti di Ricerca e Sviluppo delle MPMI
Scopo del progetto GIGA 4.0 è quello di perseguire un modello di sviluppo più sostenibile del settore galvanico aumentando le performance sia da un punto di vista economico che sociale lavorando sugli aspetti di ecosostenibilità e di industria 4.0. I partner hanno ideato di realizzare gioielli e accessori moda esenti da nichel e più ecologici, e di sviluppare processi più efficienti in ottica fabbrica intelligente. Per produrre in modo più efficiente ed ecosostenibile Italfimet SRL e UniFi effettueranno una ricerca industriale per sviluppare formulazioni innovative di bagni per elettrodeposizione privi di sostanze tossiche per gli addetti e per l’ambiente (cianuri e nichel), in grado di lavorare a temperature inferiori rispetto a quelle dei bagni attualmente in uso. In dettaglio, verranno sviluppate quattro formulazioni innovative di bagni galvanici da inserire nel processo galvanico Ni free (un rivestimento è considerate Ni free se il rilascio di Ni è inferiore a 0.5 μg/cm2/settimana), rame alcalino cianuri free, bronzo bianco cianuri free, aggrappante cianuri free, doratura chiara cianuri e nichel free, per renderlo esente da cianuri e da Ni. Un lavoro di Malin G. Ahlström del 2017 dimostra che le allergie da contatto con nichel nell’Unione Europea continuano ad avere un elevata frequenza, per cui eliminare questo elemento dai rivestimenti galvanici (rivestimenti esenti da Ni) è una esigenza quanto mai crescente. Nell’ambito del progetto Italfimet SRL e UniFi si impegneranno, come secondo obiettivo, allo sviluppo di vasche per la galvanica dotate di sensori dei parametri chimici fisici dei bagni, vasca galvanica 4.0, e di una linea galvanica 4.0 per la produzione di gioielli e accessori moda. Combinando la ricerca industriale delle nuove formulazioni di bagni galvanici innovative con la messa a punto sperimentale delle vasche galvanica 4.0 e della linea galvanica 4.0, verrà sviluppato un processo galvanico avanzato completamente esente da nichel più efficiente e più ecosostenibile in ottica di industria 4.0, grazie all’impiego di sensori e delle tecnologie IOT, che verrà applicato accessori moda e a gioielli. L’idea alla base del progetto GIGA 4.0 è quello di perseguire un modello di sviluppo più sostenibile del settore galvanico aumentando le performance sia da un punto di vista economico che sociale lavorando sugli aspetti di ecosostenibilità e di industria 4.0. I partner hanno ideato di realizzare gioielli e accessori moda che non contengano Ni, più ecologici e di sviluppare processi più efficienti in ottica fabbrica intelligente. Pertanto, il presente progetto si inquadra nell’ambito Advanced Manufacturing Solutions. Per produrre in modo più efficiente ed ecosostenibile è stata ideata una ricerca industriale per sviluppare formulazioni di bagni per elettrodeposizione privi di sostanze tossiche per gli addetti e per l’ambiente (cianuri e nichel), in grado di lavorare a temperature inferiori rispetto a quelle dei bagni attualmente in uso, riducendo il consumo energetico e quini le emissioni di CO2. Inoltre, è stato progettato uno sviluppo sperimentale che porterà alla realizzazione di una line galvanica 4.0, mediante la costruzione di vasche per la galvanica che permettono di impostare e monitorare i parametri di elettrodeposizione, vasca galvanica 4.0, un sistema di tracciamento del telaio, e la sperimentazione di una rete di sensori per il monitoraggio dei parametri chimico fisici dell’acqua delle vasche di lavaggio. Combinando la ricerca industriale delle nuove formulazioni di bagni galvanici innovative con lo sviluppo sperimentale delle vasche galvanica intelligenti, e dei sensori alle vasche di lavaggio, verrà sviluppato un processo galvanico avanzato completamente esente da nichel e cianuri più efficiente e più ecosostenibile in ottica di industria 4.0, grazie all’impiego di sensori e delle tecnologie IOT, che verrà applicato agli accessori moda e ai gioielli.
Divulgazione
Articoli Scientifici
- Martinuzzi, S.; Giovani, C.; Giurlani, W.; Galvanetto, E.; Calisi, N.; Casale, M.; Fontanesi, C.; Ciattini, S.; Innocenti, M. A robust and cost-effective protocol to fabricate calibration standards for the thickness determination of metal coatings by XRF. Spectrochim. Acta Part B At. Spectrosc. 2021, 182, 106255, doi:10.1016/j.sab.2021.106255. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0584854721002123 IF 3.752.
- Fabbri, L.; Giurlani, W.; Mencherini, G.; De Luca, A.; Passaponti, M.; Piciollo, E.; Fontanesi, C.; Caneschi, A.; Innocenti, M. Optimisation of Thiourea Concentration in a Decorative Copper Plating Acid Bath Based on Methanesulfonic Electrolyte. Coatings 2022, 12, 376, doi:10.3390/coatings12030376. https://www.mdpi.com/2079-6412/12/3/376/htm IF 2.881.
- Pizzetti, F.; Salvietti, E.; Giurlani, W.; Emanuele, R.; Fontanesi, C.; Innocenti, M. Cyanide-free silver electrodeposition with polyethyleneimine and 5,5-dimethylhydantoin as organic additives for an environmentally friendly formulation. J. Electroanal. Chem. 2022, 911, 116196, doi:10.1016/j.jelechem.2022.116196. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1572665722001886 IF 4.464.
- Giurlani, W.; Fidi, A.; Anselmi, E.; Pizzetti, F.; Bonechi, M.; Carretti, E.; Lo Nostro, P.*; Innocenti, M.* Specific ion effects on copper electroplating. Colloids Surfaces B Biointerfaces 2023, 225, 113287, doi:10.1016/j.colsurfb.2023.113287. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927776523001650 IF: 5.999.
Congressi
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XXVII Congresso Nazionale Della Società Chimica Italiana (SCI2021)
- Orale: Walter Giurlani, Martina Vizza, Stefano Mauro Martinuzzi, Lorenzo Fabbri, Roberta Emanuele, Federico Pizzetti, Andrea Comparini, Enrico Berretti, Alessandro Lavacchi, Massimo Innocenti; Film thickness determination of metal multilayers by XRF multivariate analysis using Monte Carlo simulated standards.
- Poster: Walter Giurlani, Tommaso Dini, Leonardo Uva, Marco Bonechi, Andrea Comparini, Antonio De Luca, Alessandra Cincinelli, Massimo Innocenti; A new electrochemical procedure for the objective and fast evaluation of corrosion resistance
- Orale: Martina Vizza, Alberto Fidi, Erasmo Anselmi, Walter Giurlani, Lorenzo Fei, Emiliano Carretti, Duccio Tatini, Pierandrea Lo Nostro, Massimo Innocenti; Specific ion effect in electrochemistry: the deposition of copper in the presence of different background electrolytes.
- Poster: Stefano Mauro Martinuzzi, Claudia Giovani, Walter Giurlani, Roberta Emanuele, Elena Mariani, Stefano Caporali, Massimo Innocenti; Thickness determination of metal coatings by XRF without the need for certified standards.
- 3rd Coatings and Interfaces Conference (CIC2021)
- Poster: Walter Giurlani, Alberto Fidi, Erasmo Anselmi, Martina Vizza, Federico Pizzetti, Lorenzo Fei, Albino Martin, Emiliano Carretti, Pierandrea Lo Nostro, Massimo Innocenti; Does the supporting electrolyte affect the metal electrodeposition? The Hofmeister series applied to the copper plating.
- 14th International Workshop On Electrodeposited Nanostructures (EDNANO14)
- Oral: Walter Giurlani, Alberto Fidi, Erasmo Anselmi, Emanuele Salvietti, Federico Pizzetti, Lorenzo Fei, Albino Martin, Emiliano Carretti, Pierandrea Lo Nostro, Massimo Innocenti; The influence of the specific ion effect on the copper electrodeposition.
- Giornate dell'Elettrochimica Italiana 2022 (GEI2022)
- Oral: M. Innocenti, W. Giurlani, M. Vizza, S. Martinuzzi, A. De Luca, M. Bonechi, A. Comparini, M. Verrucchi, R. Emanuele, C. Fontanesi; New Frontiers of research in the field of electrodeposition of thin films for jewels and fashion accessory.
- Poster: W. Giurlani, M. Verrucchi, I. Maccioni, L. Donati, A. Meoli, E. Mariani, R. Emanuele, M. Bonechi, M. Innocenti; Electrochemical methods for the content determination of organic additives in commercial copper plating baths.
- Poster: M. Innocenti, A. Fidi, E. Anselmi, F. Pizzetti, S. Martinuzzi, F. Biffoli, G. Pappaianni, E. Carretti, P. Lo Nostro; Electrolyte’s specific ion effect towards the electrodeposition of copper.
- Poster: E. Salvietti, L. Capaccioli, A. Capaccioli, D. Liberatori, L. Celi, C. Faleppi, S. Pasquini, C. Capitani, M. Sottani; More eco-sustainable galvanic baths for jewelry and fashion accessories.
- XXIX Congresso della Divisione di Chimica Analitica (Analitica 2022)
- Oral: M. Verrucchi, W. Giurlani, F. Biffoli, E. Mariani, G. Pappaianni, M. Vizza, M. Innocenti; Analytical spectroscopy investigations in the galvanic industry to study intermetallic diffusion.
- Oral: R. Emanuele, W. Giurlani, F. Pizzetti, S. M. Martinuzzi, M. Vizza, M. Bonechi, M. Innocenti; Coatings thickness determination using sem and energy dispersive x-ray spectroscopies with a standardless approach.
- 242nd ECS Meeting (242ECS)
- Poster: W. Giurlani, F. Biffoli, G. Pappaianni, E. Mariani, A. Meoli, T. Dini, F. Pizzetti, and M. Innocenti; Innovative Processes for a Low Impact in the Electroplating of Stainless Steel.
Ultimo aggiornamento
04.04.2023