WORKSHOP
Campi elettromagnetici.
Presentazione dei risultati delle attività di ricerca e
sperimentazione tecnico – scientifica in campo epidemiologico
e cancerogenesi finanziate dall’APAT
TEMA 1 – Esposizione ai campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici”
Progetto: “Ricerca sperimentale sulla caratterizzazione, il controllo e
l’interazione cellulare dell’inquinamento elettromagnetico ambientale
indoor di reti wireless esteso a tutta la filiera”
Sintesi attività svolte da FN SpA – Unità Op. Ricerca e Prototipazione
Dr.ssa Enrica Ghisolfi
APAT – Roma, 10 Luglio 2007
FN S.p.A. NUOVE TECNOLOGIE E SERVIZI AVANZATI
ENEA
Deposito Avogadro SrL
1.28 %
Ansaldo Energia
0.07 %
Stabilimento della FN SpA a Bosco Marengo (AL)
Attività di:
• Studio
• Progettazione
• Sviluppo
• Caratterizzazione
nel settore delle tecnologie di produzione di:
- materiali ceramici avanzati e materiali compositi per applicazioni
energetiche,ambientali e strutturali
- componenti porosi per celle a combustibile
- materiali resistenti a condizioni estreme
• Realizzazione e prova di impianti prototipo
98.65 %
ATTIVITA’ 4: Individuazione di materiali compositi per l’isolamento da campi
elettromagnetici e progetto e sviluppo di schermi e guide d’onda per impieghi in
ambiente indoor (01.02.05 – 31.01.07)
Fase 1 – Individuazione di nuovi materiali compositi per l’isolamento dei campi
elettromagnetici dovuti a reti wireless (01.02.05 – 31.10.05)
Fase 2 – Progettazione e prototipazione di schermi e di guide d’onda per le
linee di trasmissione dati e reti wireless (01.06.05 – 31.01.07)
Fase 3 – Sviluppo delle tecnologie costruttive degli schermi e delle guide
d’onda per le linee di trasmissione dati e reti wireless (01.10.05 – 31.01.07)
Individuazione materiali
Nichel,
Alluminio,
Rame,
Acciaio,
combinazioni
Isolamento da CEM: metalli
Nichel, Rame
Isolamento acustico/fonoassorbenza: Quash (no fibre)
Isolamento termico: Quash (no fibre)
Isolamento congiunto: pannello composito
Materiale
Schiuma
poliolefinica
Lana minerale
Melammina –
Formaldeide
MF
MF con acciaio
perforato (1.5 mm)
elemento parete
Densità
/spessore
32 kg/m3 / 60 mm
estrusa
74 kg/m3 / 50
mm
55 kg/m3 / 100
mm
190 kg/m3 / 70 mm
16 dB
14 dB
16 dB
15 dB
Indice di
riduzione del
rumore Rw
Schiuma poliolefinica
a celle chiuse
Caratterizzazione polveri
Polvere di Cu finissimo
Polvere di Ni
Analisi al microscopio elettronico a
scansione
Polvere di Cu
Processo di fabbricazione strati sottili
Definizione tipo di polvere/tipo di
legante/disperdente
Preparazione polveri - Ricetta
Percentuali
Tempo di miscelazione
Miscelazione polveri/organici
Tempo di degasaggio
SLURRY
Viscosità
Spessore lame
Velocità
Colatura su nastro
Atmosfera di essicazione
Deceratura
Gradiente di
temperatura
Atmosfera
T max
Tape
“verde”
Sinterizzazione
Atmosfera
Tape sinterizzato
Ottimizzazione processi di colatura su nastro –
sinterizzazione e rullatura
Risultati delle prove di colatura su nastro
Materiale
Granulometria
% di carica
Esito
• Misurazione viscosità slurry
Alluminio
media
68
Buono
Rame
grossolana
75 - 78
Discreto
Rame
fine
70 - 73
Molto
buono
Nichel
fine
50
Molto
buono
Grafite
espandibile
Scaglie fini
50
Buono
Grafite
espandibile
Scaglie fini
40
Molto
buono
• Ottimizzazione
metallica
%
carica
• Scelta granulometria polvere
per realizzazione prototipi
• Valutazione degli spessori
ottimali
per
colatura
in
funzione
della
successiva
sinterizzazione
Rullatura del tape di rame
Sinterizzazione tape di rame (950 °C
in atmosfera inerte)
Densità finale tape di rame sinterizzato (polvere fine): 3.65 g/cm3 (41 % T.D.)
Densità tape di rame dopo rullatura: 5.56 g/cm3 (62.5 % T.D.)
Densità tape nichel sinterizzato: 3.90 g/cm3 (50 % T.D.)
Caratterizzazione materiali schermanti
• Prove qualitative di schermatura in FN
• Prove di efficenza di schermatura c/o
Laboratorio di Ingegneria Elettrica Politecnico
di Torino – Sede di Alessandria
Strumenti
Costruttore
Generatore di segnali
R.F.
Modello
Rif.
Rohde &
Schwarz
SML03
101877
Amplificatore
AR
200W1000M7A
17912
Amplificatore
AR
30S1G3
312506
Power Meter
Rohde &
Schwarz
NRVD
101071
Rohde &
Schwarz
HL562
s/n 100202
di
PMM
EP330
s/n
1010J0101
6
Misuratore di campo
elettromagnetico
PMM
PMM8053
s/n
0220J0110
1
Antenna
Broad Band
Ultralog
Sonda isotropia
campo elettrico
100MHz
-20dBm
-10dBm
-4dBm
0dBm
4,48V/m
13,92V/m
26,51V/m
33,88V/m
LOW
LOW
LOW
LOW
Scatola 2 - Rame sinterizzato
rullato
LOW
LOW
LOW
LOW
Scatola 3 - Nichel sinterizzato
LOW
LOW
LOW
LOW
-20dBm
-10dBm
-4dBm
0dBm
10,18V/m
31,36V/m
55,98V/m
66,49V/m
Scatola 1 - Rame sinterizzato
LOW
LOW
LOW
LOW
Scatola 2 - Rame sinterizzato
rullato
LOW
LOW
LOW
LOW
Scatola 3 - Nichel sinterizzato
LOW
LOW
LOW
LOW
-20dBm
-10dBm
-4dBm
0dBm
2,24V/m
7,3V/m
11,89V/m
12,29V/m
Scatola 1 - Rame sinterizzato
LOW
LOW
LOW
LOW
Scatola 2 - Rame sinterizzato
rullato
LOW
LOW
0,36V/m
0,39V/m
Scatola 3 - Nichel sinterizzato
LOW
LOW
LOW
LOW
Rilievi di fondo
Scatola 1 - Rame sinterizzato
900MHz
Rilievi di fondo
2437MHz
Rilievi di fondo
LOW: sotto la sensibilità dello
strumento (0,20 V/m)
Prove di isolamento acustico
55
50
45
TL (dB)
40
35
30
25
20
15
10
100 400 700 1000 1300 1600 1900 2200 2500 2800 3100 3400 3700 4000 4300 4600 4900 5200 5500 5800 6100
Frequenza (Hz)
----------- Quash 30 mm + rame sinterizzato + Quash 30 mm
---------- Quash 30 mm + rame sinterizzato rullato + Quash 30 mm
---------- Quash 30 mm + nichel sinterizzato + Quash 30 mm
---------- Quash 30 mm + nichel - rame + Quash 30 mm
Analisi microstrutturali al microscopio elettronico a
scansione (SEM)
Nichel
Rame sint.
Rame rullato
Pannelli schermanti con proprietà congiunte di isolamento
da CEM, acustico e termico
Spessore tape
0.5 mm – 1 mm
Spessore QUASH
30 mm
(peso medio del
pannello 4 kg/m2)
Prototipi di pannelli schermanti multistrato
Quash+ nichel + Quash
Quash+ rame + Quash
Progettazione guide d’onda
I materiali:
Rame sinterizzato
ABS
(Acrilonitrile/Butadiene/Stirolo)
1
2
Prototipazione guide d’onda
Conclusioni
•
Sono stati individuati materiali schermanti aventi proprietà congiunte
di isolamento da CEM, acustico e termico.
•
E’ stata effettuata la caratterizzazione di tali materiali dal punto di vista
di efficienza di schermatura da CEM, isolamento acustico e termico; ne
è stata condotta anche la caratterizzazione microstrutturale e fisica.
•
Sono stati ottimizzati i processi di colatura su nastro con i materiali
individuati. Sono stati congelati i parametri di sinterizzazione per
l’ottenimento di tape schermanti
•
E’ stata effettuata la progettazione di schermi multistrato e di guide
d’onda; sono stati individuati i processi di prototipazione per realizzare
i prototipi dimostrativi di guide d’onda (rapid prototyping)
•
Sono stati realizzati i prototipi ed e’ stata effettuata una valutazione per
la fattibilità su scala industriale
