Il progetto per automatizzare l’elettrodeposizione
Eureka System ha sviluppato la soluzione software che ha permesso a un’azienda costruttrice di impianti per la galvanica ed elettrodeposizione di materiali preziosi, di automatizzare i processi di elettrodeposizione dell’oro.
Il lavoro svolto si contraddistingue per la complessità del processo controllato. Lo studio pre-sviluppo effettuato da Eureka ha interessato leggi fisiche, chimiche e matematiche. Il progetto nella sua interezza ha riguardato lo studio del processo e l’estrapolazione degli algoritmi successivamente applicati, lo sviluppo del software PLC per la gestione del processo, sviluppo dell’interfaccia software HMI per la registrazione e la gestione dei dati di processo, il sistema di gestione e stampa dei report di processo, la gestione della pesatura con grado di precisione al milligrammo, nonché la messa in servizio dell’impianto chiavi-in-mano.
Il sistema sviluppato è in grado di effettuare in modo automatico un trattamento galvanico di elettrodeposizione di leghe d’oro a varia caratura, ossia di depositare automaticamente su un oggetto uno strato d’oro, il cui preciso spessore viene indicato a monte del processo del bagno di doratura.
Elettrodeposizione e doratura galvanica
Si tratta di un procedimento galvanico, e come tale è adatto solo all’uso su metalli. Un elemento metallico viene immerso in un bagno galvanico e attraversato da correnti elettriche. Le correnti passando da un elettrodo in oro all’altro elettrodo (l’oggetto immerso) apportano particelle di materiale sull’oggetto da dorare.
Il risultato è uno strato molto uniforme nonostante sia sottilissimo, si tratta di una tecnica relativamente semplice che si presta all’uso su oggetti da indosso (orecchini, anelli etc) che possono essere d’argento o metallo non nobile, più raramente viene usata per uniformare il colore degli oggetti in oro.
La doratura galvanica nasce in Italia nel 1802; presso l’università di Pavia, Luigi Valentino Brugnatelli conduce il primo esperimento di doratura galvanica utilizzando la neonata pila galvanica, messa a punto da Alessandro Volta del quale Brugnatelli era amico e collaboratore. La soluzione adoperata era a base di fulminato di oro, che impropriamente egli chiamava “ammoniuro di oro”.
Il lavoro di Brugnatelli, pubblicato negli “annali della chimica” dell’università di Pavia, rimase quasi sconosciuto a causa del rifiuto dello studioso di inviare copia del suo lavoro all’Accademia di Francia, per ritorsione del Brugnatelli contro Napoleone Bonaparte che aveva ironizzato pesantemente sui chimici italiani.
Il software sviluppato da Eureka System
Il sistema sviluppato è in grado di effettuare in modo automatico un trattamento galvanico di elettrodeposizione di leghe d’oro a varia caratura, ossia di depositare automaticamente su un oggetto uno strato d’oro, il cui preciso spessore viene indicato a monte del processo del bagno di doratura.
Lato software, per interfacciare l’operatore con la macchina è presente un supervisore (disponibile in 4 lingue), grazie a cui è possibile controllare gli stati delle apparecchiature e impartire comandi al sistema.
La macchina creata si inserisce in una delle fasi relative alla produzione di oggetti elettroformati (vuoti o pieni), ottenuti a partire dalla preparazione di una matrice in lega bassofondente, in zama, o in altri materiali metallici. Su questa matrice, costruita sulla base della forma e delle dimensioni dell’oggetto che si vuole poi mettere a bagno, viene depositato un rivestimento costituito da una lega d’oro, ottenuta tramite deposizione elettrochimica da una soluzione contenente oro e altri metalli leganti. Gli oggetti da trattare (ad esempio gioielli o particolari per l’orologeria) vengono posizionati manualmente su un telaio, poi agganciato a un supporto fissato al braccio di movimentazione automatica. È sufficiente che l’operatore imputi i dati relativi alla caratura desiderata e avvii il processo, perché vengano eseguiti in automatico gli step di elettrodeposizione, alternati a fasi di pesatura del deposito man mano realizzato.
La movimentazione automatica dei telai, dalle vasche di elettrodeposizione alle vasche di pesata, è eseguita da due bracci meccanici. Ogni braccio è dotato di due motori brushless per la movimentazione orizzontale e verticale.
Oltre alle applicazioni destinate alla gioielleria, con questo sistema è possibile anche effettuare l’elettrodeposizione automatica su piccoli componenti, inserendoli nella vasca di doratura all’interno di barili agganciati a un particolare telaio.
Questo telaio è dotato di una scheda per il controllo della rotazione di quattro motori collegati ai barili; la scheda viene controllata via radio da una trasmittente collegata a un modulo seriale, ed è alimentata per mezzo di un giunto rotante escludibile con un cilindro per le fasi di pesatura e inserimento/estrazione telaio (inizio e fine processo).
HMI e Setup macchina
