Dal 13 al 17 aprile 2025, il Politecnico di Bari ha preso parte alla SPIE Thermosense – Defense and Commercial Sensing Conference presso il Gaylord Palms Resort & Convention Center di Orlando (Florida), presentando una ricerca all’avanguardia nell’ambito del monitoraggio strutturale (SHM) tramite metodi termici applicati ai materiali compositi realizzati con stampa 3D.
La partecipazione si è inserita nel quadro delle attività di CO-SMART, progetto nazionale sostenuto dal Centro per la Mobilità Sostenibile (MOST) e finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca attraverso i fondi PNRR – NextGenerationEU. Protagonista dello studio è stato il gruppo di Meccanica del Dipartimento DMMM (Diagnostica Strutturale e Metodi Termici), con un team composto da Ester D’Accardi, Davide Palumbo, Rosa De Finis e Umberto Galietti, in collaborazione con l’Università del Salento e il Politecnico di Torino.
Termografia e stampa 3D: verso un monitoraggio accessibile e in tempo reale
Il lavoro ha proposto strategie innovative per il monitoraggio dei danni nei materiali compositi additivamente realizzati, sfruttando in particolare la Thermoelastic Stress Analysis (TSA), una tecnica senza contatto, rapida e full-field, capace di rilevare variazioni termiche causate da carichi ciclici. L’obiettivo principale è stato valutare l’efficacia di sensori a infrarossi a basso costo – come il FLIR BOSON e il FLIR Lepton – in alternativa alle costose camere raffreddate tradizionalmente impiegate (come la FLIR X6540sc).
I test sperimentali sono stati condotti su provini compositi 3D stampati con configurazioni stratificate diverse (Quasi-Isotropic, Cross-Ply, Angle-Ply), appositamente progettati con fori centrali per favorire l’innesco di cricche. Il monitoraggio del danno è avvenuto durante prove a fatica accelerate, con acquisizione e analisi in tempo reale delle sequenze termiche, elaborate tramite algoritmi di analisi del segnale e tecniche di post-processing in Matlab.
Dai laboratori alla pratica: SHM per la nuova manifattura
I risultati mostrano che l’utilizzo di sensori microbolometrici compatti e accessibili può consentire la valutazione quantitativa dell’evoluzione del danno anche in contesti dinamici e in-service. In particolare, il sensore BOSON (dal costo contenuto e dimensioni ridotte) si è dimostrato capace di rilevare, con buon accordo rispetto ai sensori raffreddati, segnali termici quantitativi associati all’innesco e alla propagazione del danno strutturale.
Anche il sensore Lepton 3.5, seppur limitato in risoluzione e frequenza di acquisizione, ha fornito indicazioni qualitative promettenti, soprattutto nelle fasi finali delle prove, aprendo scenari futuri per screening rapidi a costi molto contenuti.
Un passo avanti per l’industria della mobilità sostenibile
Questa ricerca rientra tra gli obiettivi strategici dello Spoke 11 del progetto CO-SMART, dedicato a materiali innovativi e lightweighting, e risponde alla crescente domanda di tecnologie di monitoraggio intelligenti e scalabili per componenti strutturali complessi, destinati a settori come l’automotive, l’aerospazio e il ferroviario.
Grazie a questa attività, il Politecnico di Bari conferma il proprio ruolo di riferimento nel panorama internazionale della diagnostica termica e del monitoraggio strutturale, contribuendo alla transizione verso una mobilità più sostenibile, efficiente e sicura.
