Introduzione
Wilden S.r.l. è un’azienda italiana specializzata nella progettazione, sviluppo e produzione di componenti tecnici in materiali termoplastici e silicone liquido. Opera nei settori automotive, medicale, industriale e dei beni di consumo.
Il problema
L’efficienza termica è cruciale per i veicoli elettrici (EV), e le pompe elettriche ad acqua (EWP) svolgono un ruolo chiave nel raffreddamento di batterie, inverter e powertrain. Garantire temperature ottimali migliora autonomia, prestazioni e durata del veicolo.
Questo progetto introduce sensori IoT integrati direttamente nei componenti plastici/gommati delle EWP, rilevando temperatura, pressione e flussi senza modificare geometrie o pesi. La soluzione consente monitoraggio real-time e manutenzione predittiva, riducendo costi e inattività, e migliorando l’affidabilità del sistema di raffreddamento degli EV.
La soluzione
Il progetto mira a ottimizzare la gestione termica degli EV integrando tecnologie di sensing avanzate nelle EWP. Grazie alla Printed Electronics, sensori di temperatura, flusso e pressione vengono stampati sulla struttura della pompa, creando un sistema di raffreddamento intelligente capace di adattarsi in tempo reale senza modificare le caratteristiche di base. La realizzazione di dimostratori operativi consentirà di sviluppare una componente innovativa per il controllo adattivo del raffreddamento, migliorando l’efficienza energetica, riducendo l’usura e prolungando la vita utile degli EV.
Tecnologie
Elettronica stampata (tra cui Aereosol Jet Printing)
Simulazione FEM e CFD
Sensori IoT
Impatti desiderati
Ad oggi, i parametri di funzionamento delle pompe sono monitorati da sensori fisici che aumentano gli ingombri delle pompe stesse e il loro peso. Le soluzioni realizzabili attraverso approcci di elettronica stampata consentono di andare oltre le convenzionali soluzioni di elettronica reperibili sul mercato. Si tratta concettualmente di una famiglia di tecnologie che consentono di realizzare un vero e proprio sovrastampaggio, su componenti meccanici e oggetti già esistenti, di specifici materiali (i.e., inchiostri funzionali) che possono avere natura conduttiva, resistiva o isolante.
Esistono diverse tipologie di tecnologie che possono essere coinvolte in questo processo, fra cui ad esempio Aerosol Jet Printing o PiezoJet Printing. I vantaggi che queste tecnologie possono fornire in questo progetto sono differenti ed includono:
Stampa su oggetti di geometria complessa seguendone forme e profili.
Realizzazione di elementi di sensing all’interno della EWP, con particolare interesse per le componenti in plastica e gommaRealizzazione del cablaggio interamente stampato, consentendo un’ulteriore riduzione degli ingombri e dei pesi per l’intero sistema di raffreddamento per EV.
Mantenimento delle caratteristiche ante stampa della EWP, che non si vede snaturata in forma, volume e funzionamento, bensì potenziata con della nuova intelligenza grazie ai nuovi sensori stampati.
Rapida progettazione, customizzazione e prototipazione per la realizzazione dei sensori necessari al progetto, grazie a tecnologie di deposizione diretta che non necessitano di maschere e post processing per l’ottenimento del sensore finale.
Benefici per l’impresa
La capacità dell’azienda di fornire un servizio complementare innovativo di co design in grado di introdurre elementi “intelligenti” direttamente all’interno delle componenti plastiche che Wilden fornisce ai produttori di EWP
La possibilità per l’azienda di produrre componenti “intelligenti” per diversi tier 1, produttori di EWP
La possibilità di adottare sistemi IoT di raccolta dati (provenienti dai sistemi di sensing) in grado di abilitare servizi aggiuntivi (ad es. Monitoraggio usura dei componenti, manutenzione predittiva, customer service etc.)
La possibilità di trasformare prodotti standard in prodotti intelligenti tramite “sovrastampaggio” di elettronica e sensori
