ARRK collabora con il CEREMA, un’agenzia pubblica francese che lavora per la transizione ecologica e la decarbonizzazione dell’economia. La sua divisione “Mare e litorale” si è rivolta al nostro team nel quadro della modernizzazione dei fari del territorio francese. Al fine di ottimizzare i costi di esercizio e manutenzione dei suoi sistemi di assistenza alla navigazione, da 15 anni lo Stato francese e il CEREMA stanno sostituendo le lampade a incandescenza con i LED. In tale ambito, il CEREMA ha realizzato una serie di prove concettuali (PoC – proof of concept) di una fonte luminosa dinuova generazione, fabbricata da ARRK, prima di considerare una produzione in serie. Al momento, questi sistemi ottici sono in dotazione dei fari più potenti di Francia.
PROTOTIPI E SERIE DI SISTEMI OTTICI AD ALTE PRESTAZIONI
Agli inizi degli anni 2000, il CEREMA ha collaborato con Evosens, studio di ingegneria specializzato in ottica, per progettare 2 sistemi di lampadine molto potenti, nell’intento di offrire ai naviganti la possibilità di orientarsi fino a 4 km dal litorale francese:
- il sistema PLUV1 proietta un fascio luminoso a 360°. è montato sulla maggior parte delle lenti di Fresnel ancora in funzione nei fari francesi;
- il modello PLUV2 ha dimensioni e potenza superiori rispetto al PLUV1 e svolge le stesse funzioni.
I 2 sistemi ottici sono costituiti da una fonte LED, un’elettronica di controllo, una lente ad alta trasparenza in PMMA e il dissipatore in alluminio lavorato e successivamente anodizzato. ARRK ha fabbricato i prototipi e la serie di tali prodotti.
Attualmente la sfida di CEREMA è di sostituire queste fonti luminose con nuove lampadine ancora più efficaci, dal design ottico aggiornato. Su tali premesse, si è rivolto ad ARRK per effettuare le sue PoC, prima di redigere il capitolato.
PERCHÉ SCEGLIERE UNA RESINA PMMA PER UN’APPLICAZIONE OTTICA?
Un materiale ad alta trasparenza
Il polimetilmetacrilato (PMMA) diffonde la luce in modo quasi identico al vetro smerigliato. È ampiamente utilizzato nelle applicazioni ottiche. Per le sue PoC, il capitolato del CEREMA era prescrittivo su questo punto. Il PMMA indicato da ARRK ha un indice di rifrazione di 1,49 secondo il metodo D 542-50, a fronte del valore di circa 1,5 del vetro smerigliato. Il nostro cliente è stato assolutamente soddisfatto della trasparenza dei due esemplari di lenti PMMA e ha puntualizzato: “Ho avuto l’occasione di testare molteplici prototipatori di lenti. I pezzi forniti da ARRK si sono rivelati di qualità nettamente superiore ”.
Il PMMA si modella molto bene
Il PMMA è un materiale che si lavora con facilità. Si possono riprodurre fedelmente i dettagli di un progetto 3D, come gli inserti dei LED o la forma conica della lente che amplifica la propagazione della luce. Il nostro cliente riferisce: “Scegliendo la lavorazione, possiamo verificare le nostre PoC su qualche unità prima di impegnarci a realizzare una piccola serie in grado di soddisfare l’esigenza dei programmi di ristrutturazione dei nostri fari. Il rendimento dell’investimento su uno stampo è valutato in funzione dell’economia della transizione alla produzione di serie.
Sotto il profilo dei materiali, è possibile la fabbricazione di lenti anche in vetro o in gomma siliconica liquida, che, però, costringerebbe a investire in uno stampo fin dalla fase di PoC, sforando il budget a disposizione per una struttura come la nostra ”.
Un rapporto determinante tra costo e prestazioni
Dai feedback del CEREMA, emerge che la qualità ottica e le proprietà del blocco PMMA risultano ancora apprezzabili dopo 10 anni di esercizio. Sostituendo le vecchie lampadine a incandescenza (durata utile = 6 mesi) con i LED all’interno delle lenti trasparenti, il CEREMA ha quindi moltiplicato per 20 la durata delle sue lampadine!
SISTEMI OTTICI SOTTOPOSTI A CONDIZIONI METEOROLOGICHE AVVERSE
I sistemi ottici installati nei fari sono esposti a condizioni difficili, causate dall’atmosfera marina, umida e salina, dall’irraggiamento solare (UV) e dal caldo. Le parti metalliche presenti sono soggette a un processo corrosivo più rapido. Per ovviare a queste difficoltà, i dissipatori di calore in alluminio posti intorno alle lenti sono stati anodizzati in colore nero.
Qu’eos’è l’anodizzazione?
L’anodizzazione è un trattamento elettrochimico superficiale che si applica su parti metalliche, in genere sull’alluminio. Crea uno strato di ossido con effetti decorativi o protettivi contro la corrosione, il calore o l’usura. Questo tipo di finitura incrementa notevolmente la durata dei prodotti.
In merito alle PoC fornite da ARRK, il CEREMA conclude: “Abbiamo apprezzato l’eccellente trasparenza delle lenti, la qualità della lavorazione e il rispetto delle dimensioni, anche dopo l’anodizzazione. Oltre alla qualità della prestazione tecnica, il team ARRK dimostra capacità di ascolto, fornisce indicazioni e si impegna a fornire la migliore prestazione possibile. Dopo aver fornito le prove concettuali e, quindi, i prototipi per i nostri test in loco, proseguiamo il progetto con l’industrializzazione di fonti luminose di ultima generazione per i fari, prevista per il 2024 (oltre 500 unità del sistema ottico piccolo). Si presume che ARRK parteciperà a questa nuova tappa. Per noi, ARRK è un partner affidabile con cui lavorare sul lungo periodo e da cooptare all’interno del nostro ecosistema ”.
