Tecnologia

Le valvole di Dolphin Fluidics nascono come prodotti meccatronici integrando in un unico dispositivo attuazione basata su leghe a memoria di forma, elettronica a microprocessore per il controllo ad anello chiuso dei flussi e modulo di comunicazione IoT per gestione da remoto e trasferimento dati. Ogni prodotto è pertanto “smart” potendo essere controllato, attraverso “firmware” dedicato, e connesso a sistemi “cloud” e piattaforme “mobile”. La nostra tecnologia consente di customizzare ogni dispositivo per realizzare la funzione target del cliente; è la valvola stessa che attraverso la sua elettronica digitale controlla flussi, pressioni o temperature in maniera autonoma. Questo consente di “decentralizzare” l’intelligenza all’interno di ogni macchina o circuito fluidico semplificandone l’architettura, aumentando così l’affidabilità a costi competitivi.

Shape memory alloys

Le leghe a memoria di forma (SMA, acronimo del termine inglese: Shape Memory Alloys) sono materiali intelligenti caratterizzati dal fatto di possedere proprietà termomeccaniche quali l’effetto di memoria di forma e l’effetto pseudoelastico, che non trovano analogo in nessun'altra lega conosciuta. Queste proprietà hanno origine dalla struttura cristallografica peculiare che possiede due fasi, una stabile a bassa temperatura (martensite) ed una stabile ad alta temperatura (austenite).
Tali fasi possiedono caratteristiche chimico-fisiche e proprietà meccaniche differenti; è come se la lega fosse costituita da due materiali "diversi" che si alternano in funzione della temperatura a cui si trova.
È proprio il passaggio da uno stato solido all'altro a determinare le variazioni delle caratteristiche che vengono sfruttate per realizzare attuatori “a stato solido” particolarmente performanti e totalmente silenziosi.
Le leghe SMA derivano da una scoperta del 1932, quando gli statunitensi Chang e Read, analizzando una lega di oro e cadmio, notarono che il materiale, facilmente deformabile fino a una certa temperatura, oltre la stessa subiva una modifica della struttura cristallina, con conseguente riacquisizione della forma originaria. Nel 1963 William Buehler ritrovò la stessa caratteristica nella lega nichel-titanio all’interno del suo laboratorio presso i Naval Ordnance Laboratory (NOL) di White Oak (Maryland) della US Navy; fu così che decise di chiamarla NiTiNOL, includendo l’acronimo del laboratorio in cui lavorava (NIckel TItanio Naval Ordnance Laboratory).
Le leghe a memoria di forma trovano numerose applicazioni in diversi settori tecnologici: nel settore della meccatronica e della termotecnica sono impiegate per la realizzazione di dispositivi in grado di integrare le funzioni di sensori ed attuatori come valvole intelligenti, attuatori lineari per automotive e fotocamere per telefoni cellulari e per la realizzazione di manicotti per accoppiamento di tubi; nel settore biomedicale le leghe SMA sono impiegate con notevole successo per la produzione di filo ortodontico, stents coronarici, per la realizzazione di dispositivi per osteosintesi e di attrezzature per impieghi in campo endoscopico e chirurgico; nel settore merceologico, hanno avuto particolare successo commerciale le montature per occhiali realizzate con leghe SMA superelastiche.
Le valvole Smart di Dolphin Fluidics utilizzano fili sottili da 100 a 200 micron di diametro per la movimentazione ed il controllo della fluidica. L’utilizzo di tale tecnologia consente di non avere nessun organo meccanico in movimento, come nelle valvole tradizionali pilotate da solenoidi o da motori DC o stepper, ottenendo i seguenti vantaggi:

• Attuatori compatti e molto leggeri
• Bassissimo consumo di potenza, tipicamente inferiore a 3W
• Attuazione controllata in retroazione attraverso la misura della posizione
• Funzionamento completamente silenzioso