Le applicazioni del metallo duro si estendono anche nel settore della produzione alimentare.
Uno degli aspetti più critici, a volte poco considerato, è la contaminazione delle materie prime e dei prodotti finiti durante la fase di lavorazione.
I componenti delle macchine che sono soggetti ad usura, devono essere composti da materiali non tossici e a basso rilascio di residui: ugelli, testine, inserti, valvole, palette e tutte le parti che vanno a diretto contatto con gli alimenti quindi devono rispettare determinati standard per ottenere un prodotto finito di qualità..
Considerando il caso specifico dell’ omogeneizzazione industriale del ketchup, il team di ricerca del laboratorio FILMS ha studiato una soluzione molto efficace per risolvere due problemi:
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- la contaminazione del prodotto lavorato.
- l’usura dei componenti della macchina omogeneizzatrice.
Le criticità della lavorazione del ketchup sono principalmente il grado di acidità chimica del prodotto e i detergenti utilizzati per la pulizia della macchina a fine ciclo produttivo.
Il laboratorio FILMS ha studiato i due fattori e testato una soluzione tecnica, intervenendo non solo sulla progettazione dei componenti, ma anche sulla loro composizione chimica. Il principale oggetto dei due interventi è la valvola di omogeneizzazione, dove avviene la vera e propria fase di lavorazione: si è intervenuto sulla testina d’urto e sulla sede.
Nel dettaglio, nel campo dello studio di materiali resistenti alla corrosione in ambiente acido, il laboratorio FILMS ha messo a punto una nuova qualità di metallo duro, legato nichel (Ni), a cui sono stati aggiunti altri elementi, che ne hanno migliorato di molto la resistenza a corrosione, misurata come perdita di peso.
In fase di sperimentazione, sono state effettuate prove di corrosione in soluzioni di Idrossido di sodio (NaOH), acido nitrico (HNO3) e acido fosforico (H3PO4 ).
Mentre sulle miscele standard si osserva una perdita di peso fino allo 0,7%, la nuova miscela sperimentale ha ottenuto risultati nettamente superiori, con una perdita di peso massima dello 0,035%.
Anche nei successivi test di produzione presso i clienti interessati, i risultati ottenuti sono stati sorprendenti: i componenti soggetti ad usura hanno visto aumentare il loro ciclo di vita media di 15 volte, con indiscutibili benefici su più fronti: la drastica diminuzione della percentuale di contaminazione del prodotto finito, con effetti positivi sulla qualità, e non meno importante, l’abbattimento dei costi variabili di lavorazione, grazie anche alla diminuzione dei fermi macchina per manutenzione: il ciclo produttivo è passato in media da 18 ore a 15 giorni senza interruzioni.