rame e leghedi rame, materiali per il design
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Rame e leghe di rame, materiali
per il design
ing. Vincenzo Loconsolo
Facoltà di Architettura L. Quaroni
Roma 27 novembre 2013
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Istituto Italiano del Rame
E’ un’associazione senza scopo di lucro
per la promozione tecnica delle
applicazioni del rame e delle sue leghe e
la divulgazione scientifica delle
caratteristiche tecnologiche
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 3
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 4
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Idrometallurgia del rame
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 5
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Distribuzione geografica del rame
PRODUZIONE MINERARIA Principali produttori: CILE, USA, CANADA,
AUSTRALIA, POLONIA
PRODUZIONE RAME RAFFINATO Principali produttori: USA, CILE, GIAPPONE,
GERMANIA, BELGIO
PRODUZIONE SEMILAVORATI E GETTI
Principali produttori: CINA, USA, GIAPPONE,
GERMANIA, ITALIA, COREA
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 6
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Il rame e le sue leghe
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 8
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Il rame e le sue leghe
Cavi elettrici
e telefonici
Filo di rame trafilato
Conduttori nudi Trolley
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 10
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Il rame e le sue leghe
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Il rame e le sue leghe
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 13
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Il rame nell’architettura sostenibile
Tubi per impianti:
riscaldamento
acqua potabile
gas e combustibili liquidi
gas medicali
gas refrigeranti
…
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 14
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Il rame nell’architettura sostenibile
Gronde
Pluviali
Coperture
Rivestimenti
Serramenti
Maniglie
Accessori
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| Rame e leghe di rame, materiali per il design 15
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Storia
Simboli alchemici
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 16
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Le proprietà del rame e delle
leghe di rame
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Proprietà fisiche del rame
• Densità 8,94*103 kg/m3
• Punto di fusione 1083 °C
• Coeff.dilatazione termica 0,0000168 K-1
• Calore specifico a 20 °C 385 J/kg
• Conduttività termica 364 W/m*K
• Resistività elettrica a 20 °C 1,91*104 Wm
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 18
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Caratteristiche tecnologiche
• Intervallo di temp. di ricottura 250 - 650 °C
• Intervallo di temp. di distensione 200 - 250 °C
• Lavorabilità plastica a freddo Ottima
• Lavorabilità plastica a caldo Buona
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 19
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Proprietà fisiche del rame
• Brasatura dolce Ottima
• Brasatura forte Ottima
• Saldatura ad arco (con gas inerte) Ottima
• Saldobrasatura Buona
• Saldatura ossiacetilenica Buona
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 20
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Conduttività termica
Metallo o lega Conduttività Wm-1C-1 %
Argento 420 115
Rame 364 100
Oro 299 82
Alluminio 210 58
Bronzo 58 65 17
Ottone 70 116 1932
Zinco 110 30
Nickel 58 65 17
Stagno 64 18
Acciaio 29 105 829
Titanio 16 5
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Macchine di scambio termico
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 22
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Resistività elettrica
Metallo o lega Resistività W mm2 m-1 Conduttività %
Argento 0,0164 107
Rame 0,0173 0,0179 100
Oro 0,023 0,024 75
Alluminio 0,0276 0,033 58
Zinco 0,06 0,07 27
Ottone 0,06 0,08 25
Bronzo 0,05 0,1 23
Nickel 0,078 0,11 19
Stagno 0,11 0,12 15
Acciaio 0,10 0,25 10
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 23
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Resistività elettrica
8 tonnellate di rame
190 km di cavi in rame
1 tonnellata di rame
1 km di cavi in rame
Duttilità, robustezza, resistenza al creep e alla corrosione
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 24
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Resistenza alla corrosione
Potenziale elettrochimico:
Cu2+ + 2e- Cu 0,337 V
metallo “nobile”
OTTIMA RESISTENZA ALLA CORROSIONE
ATMOSFERICA, IN ACQUA DOLCE E CON
NUMEROSE ALTRE SOSTANZE
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 25
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Il rame e le sue leghe
Applicazioni marine
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Durabiltà
Vicenza, Basilica Palladiana (1460) dal 1829 copertura in rame.
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 27
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Lavorabiltà
Plastica
• Stampaggio
• Imbutitura
• Forgiatura
• Tornitura a lastra
• Martellatura
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Lavorabiltà
• Pressocolata
• Getti da colata
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 29
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Lavorabiltà
Alle macchine utensili
• fresatura
• tornitura
• foratura
• alesatura
• rettifica
• …
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I colori del rame
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 31
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La patina
Il rame reagisce all’azione combinata di
ossigeno e umidità formando una pellicola
aderente, compatta e protettiva (passivazione)
Da qui, la sua resistenza alla corrosione che lo
rende praticamente eterno. Questa pellicola è
chiamata “patina”.
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 32
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La velocità di formazione della patina dipende
da molti fattori: climatici, morfologici,
inquinamento atmosferico, ecc.
La composizione chimica e quindi il colore può
variare leggermente in funzione di condizioni
particolare (ad es. presenza di cloruri in
prossimità del mare)
La patina
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 33
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I colori del rame
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 34
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 35
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 36
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Il rame e le sue leghe
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 37
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Monetazione
Giallo: Cu+Zn(20%)+Ni(5%)
Bianco:Cu+Ni(25%)
Resistenza alla corrosione e agli urti,
lavorabilità, batteriostaticità, estetica, riciclabilità
Cu+Al(5%)+Zn(5%)+Sn(1%)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 38
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Trattamenti di finitura
Superficie di rame al microscopio
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 39
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Trattamenti di finitura
Trattamenti meccanici:
• pulizia meccanica
• spazzolatura
• sabbiatura
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 40
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Trattamenti di finitura
Trattamenti chimici:
• decapaggio
• lucidatura
• colorazione
• formazione della patina
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 41
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Trattamenti di finitura
Depositi metallici (elettrochimici):
• stagnatura
• nichelatura
• cromatura
• metalli preziosi
• rame su rame
• leghe su rame
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 42
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Trattamenti di finitura con vernici
Prodotti Resistenza
all’abrasione
Resistenza
chimica Durabilità Trasparenza
Durata della
trasparenza
Essicazione a temperatura ambiente
Nitrocellulosiche ●● ● ●● ●●● ●●
Epossidiche ●● ●● ●●● ●●● ●●●
Acetato b. di cell. ●● ●● ●●● ●●● ●●
Epossidiche ●●● ●●● ●● ● ●
Poliuretaniche ●●● ●●● ●● ●●● ●●
Fluoropolimeriche ●●● ●●● ●●● ●● ●●
Essicazione a forno
Acriliche ●●● ●● ●●● ●●● ●●●
Poliestere ●●● ●● ●● ●●● ●●
●●● eccellente ●● buono ● mediocre
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 43
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Il rame e le sue leghe
• rame (leghe con Cu > 99,40 %)
• rame bassolegato
• ottoni binari (Cu - Zn)
• ottoni ternari (al Pb)
• ottoni speciali
• ottoni leghe Cu - Zn
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 44
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Il rame e le sue leghe
• bronzi (Cu - Sn)
• bronzi all’alluminio
• bronzi al silicio
• cupronickel (Cu - Ni)
• alpacche (Cu - Ni - Zn)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 45
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Caratteristiche
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 46
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Durezza Vickers
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 47
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Ottoni
Effetto dello zinco:
• migliora le caratteristiche meccaniche
• diminuisce la temperatura di fusione
• diminuisce la densità
• diminuisce la lavorabilità a freddo
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 48
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Ottoni
OTTONI
OTTONI BINARI
OTTONI AL Pb
OTTONI SPECIALI
LAVORAZIONE
PLASTICA
LAVORAZIONE MECCANICA
PRESSOCOLATA LEGHE
ANTIDEZINCIFICANTI
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 49
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Lavorazione degli ottoni
- Deformazione plastica:
• stampaggio a freddo (CuZn33)
• stampaggio a caldo (CuZn38Pb2)
- Per asportazione di truciolo (CuZn36Pb3)
- Getti (CuZn35Pb2Al):
• in sabbia
• in conchiglia
• pressocolata
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 50
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Ottoni binari
• 0 < Zn < 33% : α
• 33 < Zn < 38% : α+β ad alta T e α a T ambiente
• 38 < Zn < 47% : β ad alta T e α+β a T ambiente
• 47 < Zn : β a tutte T; ma se > 42% non usate
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 51
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Ottoni alfa (0<Zn<33%)
• Ottima lavorazione plastica a freddo;
buona a caldo
• Quindi adatti per lavorazioni a freddo
(imbutitura e stampaggio)
• No tempra; possibile incrudimento
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 52
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Ottoni alfa (33<Zn<38%)
Ad alta T struttura cristallina α+β
ottima lavorabilità a caldo
A bassa T cresce la fase α
buona lavorabilità a freddo
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 53
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Ottoni alfa + beta (38<Zn<42%)
Solo per lavorazioni a caldo.
Non si utilizzano leghe oltre il 42% di Zn
• Lamiere di grande spessore per piastre tubiere (CuZn40)
• Barre estruse a caldo (Zn 38-40%)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 54
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Il rame e le sue leghe
Componenti
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 55
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Ottoni al piombo
Pb non forma soluzioni solide con Cu-Zn, si
distribuisce ai bordi dei grani.
2-3% di Pb migliora la lavorabilità: i trucioli
sono corti o polverosi e non “impastano” le
macchine utensili, che sono anche meno
usurate.
Migliori operazioni di finitura
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 56
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Influenza del truciolo
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 57
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La forma del truciolo
a spillo
CuZn39Pb3
a barrette
CuZn38Pb2
a riccioli-
barrette
CuZn36Pb3
elicoidali
CuZn37
a nastro
CuZn15
spiraliformi
CuZn37Pb0,5
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 58
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Indice di lavorabilità
Designazione Cu Zn Pb Sn Indice di lavorabilità
CuZn36Pb3 61 36 3 100
CuZn39Pb3 58 39 3 100
CuZn39Pb2 59 39 2 90
CuZn37Pb2 61 37 2 80
CuZn35Pb2 63 35 2 75
CuZn35Pb1 64 35 1 70
CuZn40 60 40 40
CuZn10 90 10 25
CuSn5Pb1 94 1 5 80
CuSn4 96 4 20
Cu-DHP 99,90 20
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 59
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Ottoni speciali
• Manganese: resistenza alla corrosione
• Ferro: aumenta il carico di rottura
• Stagno: resistenza alla corrosione
• Alluminio: resistenza alla corrosione ed
abrasione (scambiatori con acqua
di mare ad alta velocità)
• Antimonio e Arsenico: inibiscono la
dezincificazione
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 60
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Bronzi
Effetto dello stagno
• aumenta la durezza
• aumenta la resistenza
• aumenta le proprietà elastiche
• diminuisce la malleabilità e la duttilità
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 61
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Bronzi
BRONZI
LEGHE PER SEMILAVORATI
APPLICAZIONI
ELETTRICHE MECCANICHE
LEGHE PER GETTI
APPLICAZIONI
MECCANICHE ARTISTICHE
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 62
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Bronzi
0 < Sn < 16% fase α
16 < Sn fase α + γ
Leghe industriali: fino al 30% di stagno
fase α : duttile e malleabile
fase γ : dura e fragile
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 63
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Cupronickel
CUPRONICKEL
LAMINATI
APPLICAZIONI
MARINE
TUBI PER
SCAMBIATORI
CENTRALI
TERMOELETTRICHE
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 64
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Cupronickel
Effetto del nickel
• aumenta il carico di rottura
• aumenta la resistenza alla corrosione
• diminuisce le proprietà fisiche
• proprietà “sbiancanti”
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 65
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Leghe a memoria di forma
Tre famiglie di leghe
• CuZnAl
• CuAlNi
• CuAlMn
La prima è la più utilizzata, generalmente una lega CuZn26Al4
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 66
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Brevi accenni in merito alla
corrosione
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Scala di nobilità (in ambiente marino)
• Oro
• Grafite
• Platino
• Leghe Ni-Cr-Mo
• Leghe Ni-Cr-Mo-Cu-Si
• Inox (316, 317…)
• Inox (302, 304, 321…)
• Argento
• Nichel
• Leghe Ni-Cr
• Bronzi al Ni e Al
• Cupronickel 70/30
• Piombo
• Inox (420)
• Cupronickel 90/10
• Inox (410, 416)
• Bronzi al Si
• Bronzi al Mn
• Ottoni ammiragliato
• Ottoni all’ Al
• Rame
• ……
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 68
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Season Cracking
Le leghe di rame (con 20-40 % di Zn) con tensioni interne ne sono soggette in ambienti debolmente corrosivi (es. residui ammoniacali)
Le tensioni possono essere applicate (per carichi o per costruzione) o residue (dopo lavorazioni plastiche).
Anche ambienti con mercurio, nitriti e nitrati.
Elementi come P, As, Mg, Te, Sn, Be, Mn diminuirebbero la suscettibilità
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 69
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Dezincificazione
La dezincificazione è una dissoluzione selettiva dell’ottone, che “perde” lo zinco.
Si verifica in acque ricche di ossigeno e CO2, se le acque sono calme o poco mosse.
Ottoni con meno del 15% di Zn esenti. Negli ottoni alfa+beta viene attaccata prima la fase beta (più ricca in Zn).
Elementi come P, As, Sb anche in tracce inibiscono la dezincificazione.
L’ottone ammiragliato è inibito con lo Sn (1%).
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 70
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Ottoni antidezincificazione
ottone
dezincificato
(? #*#!!!????)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 71
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Leghe anti-dezincificazione
As
(min-max%)
P
(max %)
CuZn20AlAs 0,02-0,06 0,01
CuZn28Sn1As 0,02-0,06 0,01
CuZn30As 0,02-0,06 0,01
CuZn32Pb2AsFeSi 0,03-0,08 -
CuZn36PbAs 0,02-0,15 -
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 72
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Il rame, un materiale sostenibile
Caratteristiche intrinseche:
materiale naturale,
non altera il campo magnetico (amagnetico),
non rilascia sostanze tossiche,
ridotto contenuto energetico del metallo,
ciclo produttivo a basso impatto ambientale,
riciclabilità totale,
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 73
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>Text
Il rame, un materiale sostenibile
Caratteristiche tecnologiche:
impedisce la proliferazione batterica,
indispensabile per il risparmio energetico,
insostituibile per le energie rinnovabili,
resistente agli agenti atmosferici,
quindi lunga vita utile
protezione dell’edificio prolungata
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 74
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Il riciclo
(media anni 2003 - 2008)
Consumo di rame 1.158.100 t (compreso contenuto delle leghe)
Import (di rame raffinato) 666.300 t
Di cui da riciclo (15 %) 99.900 t
Riciclo totale 1.158.100 – (666.300 – 99.900) = 591.700 t
pari al 51,09 %
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 75
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Palazzo degli anni ‘60 ristrutturato: usato gran parte del rame originale.
Il riciclo: un esempio a Turku (Finlandia)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 76
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Promossa da:
European Copper Institute
Bruxelles
La valutazione volontaria del rischio (VRA)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 77
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La valutazione volontaria del rischio (VRA)
Di cosa si tratta? • Uno studio scientifico partito dall’industria del rame per valutare il
possibile rischio dell’esposizione al rame per l’uomo e l’ambiente
• I risultati sono stati approvati dalla comunità scientifica e di
regolamentazione dell’UE
• La prima industria in Europa ad avere completato una VRA prima
delle registrazioni REACH
Quando si è svolta? • Avviata nel 2000
• Sottoposta a revisione della Commissione europea nel 2005
• Processo di revisione completato nel 2008
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 78
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Garanzia di trasparenza
Chi ha coinvolto?
Consulenti esperti: hanno condotto la maggior parte delle
ricerche
Gruppi scientifici indipendenti di valutazione interpares: hanno
convalidato i risultati
Industria: ampia partecipazione per la valutazione e la raccolta
dei dati
Istituto Europeo del Rame (European Copper Institute - ECI): ha
coordinato le attività, fungendo da project manager
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 79
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Garanzia di trasparenza
Chi ha coinvolto?
Italia: paese incaricato della revisione per conto della
Commissione Europea e degli Stati membri
Istituto Superiore di Sanità (ISS): verifica del processo, guida,
revisione dei risultati e controllo dell’osservanza degli standard
dell’UE
Comitato Scientifico sui Rischi Sanitari e Ambientali della
Commissione Europea: ha condotto una valutazione finale e
approvato i risultati
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 80
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L’industria del rame opera con
responsabilità
L’uso del rame è in genere sicuro per l’ambiente
e la salute dei suoi cittadini
• VRA: ha riconosciuto che il rame è una sostanza nutritiva
essenziale sia per l’uomo che per gli organismi viventi
• OMS: per gli adulti l’apporto alimentare giornaliero è:
minimo 1 mg, massimo 11 mg
Il tipico apporto alimentare giornaliero di rame,
compreso tra 0,6 e 2,0 mg, evidenzia piuttosto
un rischio da carenza di rame
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 81
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In sintesi i risultati della ricerca
Il rame non è un materiale PBT (persistente, bio accumulabile o tossico) né CMR (cancerogeno, mutageno o tossico per la riproduzione)
Sono stati identificati solo alcuni problemi locali in cui potrebbero verificarsi dei rischi. Per questo l’industria del
rame ha predisposto un piano per la rilevazione della riduzione del rischio.
www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute8.asp
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 82
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>Text
Life cycle assessment
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 83
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Life cycle assessment
Energy Consumption 0,14 GJ/m2
Global Warming Potential 10,6 kg CO²-equiv/m2
Acidification Potential 0,068 kg SO²-equiv/m2
Eutrophication Potential 0,004 kg PO²-equiv/m2
Ozone Depletion Potential 5,2 ·10-7 kg R11-equiv/m2
Photochem.l Ozone Creation Potential 0,004 kg Ethene-equiv/m2
Lastra di rame: 1 m2, spessore 6/10 mm
N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario
prendere in esame valori riferiti all’unità di superficie
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 84
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Life cycle assessment
Energy Consumption 0,13 GJ/m
Global Warming Potential 0,93 kg CO²-equiv/m
Acidification Potential 0,0053 kg SO²-equiv/m
Eutrophication Potential 0,0003 kg PO²-equiv/m
Ozone Depletion Potential 5,15 ·10-8 kg R11-equiv/m
Photochem.l Ozone Creation Potential 0,00032 kg Ethene-equiv/m
Tubo di rame: diametro 15 mm, spessore 1 mm
N.B.: nel confronto con materiali differenti è necessario
prendere in esame valori riferiti all’unità di lunghezza
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 85
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Il rame, un materiale sostenibile
Valuation of comparative damage of LCA installations with copper
pipe (welded and pressed) and PEX-Al system. Ecoindicator 99
Pts
0
5
10
15
20
25
30
HH EQ R
Pressed 16.8
Welded 24.0
PE-X-Al 41.2
Valuation Results
Environmental Impact
Copper pipe pressed represents a reduction of 59.26% of the environmental impact over the PEX-Al system Copper pipe welded represents a reduction of 41.71% of the environmental impact over the PEX-Al system
Heat losses
Are higher for the installation of PEX-Al system for drinking water facilities during the 50-year life of the housing
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 86
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Il rame, un materiale sostenibile
Percentuale di
energia risparmiata
Alluminio 95
Rame 85
Plastica 80
Acciaio 74
Piombo 65
Carta 64
Percentuale di riciclo
in Italia
Alluminio 40
Rame 45
Plastica (in Germania) 33
Acciaio 60
Piombo --
Carta 55
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 87
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Dichiarazione
ambientale di
prodotto (EPD):
informazioni sugli
aspetti ambientali di
un
prodotto/materiale.
Comprende anche la
LCA
Il rame, un materiale sostenibile
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 88
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La prevenzione contro la
contaminazioni delle superfici
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Proliferazione batterica
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 90
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La legionella pneumophila
Infezione da Legionella:
• la Febbre di Pontiac, simile all’influenza (periodo di incubazione di 24-48 ore), si manifesta in forma acuta senza interessamento polmonare e si risolve in 2-4 giorni.
• la legionellosi (periodo di incubazione variabile tra 2 e 10 giorni) si manifesta con interessamento polmonare, spesso di notevole gravità (mortale al 40%)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 91
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La legionella pneumophila
Impianti critici (in ordine di importanza):
1 Impianti idrosanitari e idrici di emergenza
2 Piscine e fontane
3 Torri di raffreddamento
4 Impianti di condizionamento dell’aria
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 92
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La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2003)
Materiale ATP(pg/cm
2)
Legionella(UFC/cm
2)
Rame 720 27
Acciaio Inox 820 560
PEX 1950 1700
ATP = Misura della quantità di biofilm, UFC = unità formanti colonie
pg = 10-12 g
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 93
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La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
“Influence of the water
temperature on the
growth of Legionella in
a test piping
installation with
different piping
materials”
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 94
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La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
2007
Temperature: 25°, 37°, 55°, 60°C (*)
Lunghezza: 15 m
Materiali: Cu, Pe-Xa, inox, PVC-c
(*) scelti secondo parametri olandesi Ricerca finanziata da: CopperBenelux, Arnomij, UnetoVNI.
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 95
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La legionella pneumophila
Ricerca KIWA (2007)
25°C
La legionella non rilevabile nei tubi di rame,
ma sopravvive nell’acqua e nel biofilm degli altri
materiali
37°C Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l
55°C
La legionella scompare completamente nei
tubi di rame, mentre subisce pochissime o
addirittura nessuna “perdita” negli altri materiali.
60°C La legionella scompare in tutti i materiali
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 96
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La legionella pneumophila
Ospedale
Mellino Mellini
Chiari (BS)
Distribuzione
dell’acqua fredda e
calda (con ricircolo)
per gli usi sanitari
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 97
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La legionella pneumophila
Ospedale S.
Raffaele
Dipartimento
materno-infantile
Milano
Progetto:
Polis Engineering s.r.l.
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 98
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La legionella pneumophila
Policlinico del
Campus
BioMedico Roma-
Trigoria
Distribuzione
dell’acqua fredda e
calda (con ricircolo)
per gli usi sanitari
Anelli al piano -2
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 99
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La legionella pneumophila
Dimensione (ø est.
x spessore, mm)
Lunghezza
complessiva (m)
15 x 1 1.934
18 x 1 642
22 x 1 3.885
28 x 1,5 1.577
35 x 1,5 1.447
42 x 1,5 1.209
54 x 1,5 691
76 x 2 180
88 x 2 243
108 x 2,5 889
Tot: 12.697
Policlinico del Campus BioMedico Roma-Trigoria, progetto: H.E.G. Pordenone
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 100
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La prevenzione contro la
contaminazioni delle superfici
in the middle
the
Prove di laboratorio:
batteri MRSA
1,00E+00
1,00E+02
1,00E+04
1,00E+06
1,00E+08
0 60 120 180 240 300 360Bacte
ria C
ou
nt (p
er
ml.)
Time (minutes)
MRSA Viability on Copper Alloys and Stainless Steel at 20oC
C197 C240 C770 S304
Da: Michels, Wilks, Noyce, Keevil: “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control”
C197: Cu 98,95%, Fe 0,7% + P, Mg
C240: Cu 80 %, Zn 20%
C770: Cu 55%, Zn 27%, Ni 18%
S304: Fe74%, Cr 18%, Ni 8%
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 102
in the middle
the
Prove di laboratorio:
virus dell’Influenza A
Da: Noyce, Michels, Keevil : “Inactivation of Influenza A virus on copper versus stainless steel surfaces”
Riduzione del numero di virus
Provini di rame da 2*106 a 500 batteri in 6 ore
Provini di acciaio inox da 2*106 a 100.000 batteri in 24 ore
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 103
in the middle
the
Prove di laboratorio:
spore dei funghi di Aspergillus Niger
Il rame inibisce la crescita di funghi e la germinazione delle spore (Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium chrysogenum, Candida albicans)
Dopo 10 giorni, a temperatura e umidità ambiente:
Da: Weaver, Michels, Keevil: “Potential for preventing spread of fungi in air-conditioning systems constructed using copper instead of aluminium”
Cu Al
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 104
in the middle
the
Prove di laboratorio
La letteratura scientifica cita la capacità del rame di inattivare o eliminare diversi
tipi di batteri, funghi e virus nocivi:
• Acinetobacter baumannii • Legionella pneumophilia
• Adenovirus • Listeria monocytogenes
• Aspergillus niger • MRSA (con E-MRSA)
• Candida albicans • Poliovirus
• Campylobacter jejuni • Pseudomonas aeruginosa
• Clostridium difficile • Salmonella enteriditis
• Enterobacter aerogenes • Staphylococcus aureus
• Escherichia coli (ceppo O157:H7) • Bacilli della tubercolosi
• Helicobacter pylori • VRE
• Influenza A (ceppo H1N1) • ….
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 105
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Antimicrobial Copper ® Selly Oak Hospital - Birmingham
reparto
bagni
bagni
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 106
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Proliferazione batterica
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 107
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>Text | Rame e leghe di rame, materiali per il design 108
in the middle
the
Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Tre ospedali: S. Carolina Medical University 6 stanze); Memorial Sloan Kettering
Cancer Center (6); R. H. Johnson Veterans Adm. (VA) Medical Center (4).
Terapia intensiva: sponde dei letti; piantane porta-flebo; monitor; tavolini mobili;
braccioli delle poltrone; pulsanti dei dispositivi di chiamata
Durata complessiva: dic.2007 – giu.2011 (in tre fasi)
Da: Schmidt, Attaway, Sharpe, John Jr., Sepkowitz, Morgan, Fairey, Singh, Steed, Cantey, Freeman, Michels, Salgado: “Sustained Reduction of Microbial
Burden on Common Hospital Surfaces through Introduction of Copper”
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 109
in the middle
the
Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Superficie complessiva di rame: 1,54 m2
Dati preliminari sul tasso di infezioni nosocomiali
Nelle stanze con il 75% delle superfici in rame -40,4%
Nelle stanze con le sponde dei letti sempre presenti -61,0%
Nelle stanze con tutti gli oggetti sempre presenti -69,1%
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 110
in the middle
the
Registrazione E.P.A.
Dal febbraio 2008 la Environmental Protection Agency degli Stati Uniti ha registrato 355 leghe di rame come antimicrobiche.
E’ il primo materiale solido ad avere questo riconoscimento
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 111
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Il marchio
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 112
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Il marchio
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 113
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Applicazioni
Ospedali, case
di cura, case
di riposo
Edifici
pubblici, centri
commerciali
Mezzi di
trasporto
pubblico
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 114
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Applicazioni
Centri sportivi,
piscine, palestre
Impianti
dell’aria
condizionata
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 115
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Applicazioni
Scuole, centri
ricreativi
Hotel, ristoranti
attività turistiche
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 116
Casse aeroporto Congonhas di S. Paolo (Brasile)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 117
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Risparmio energetico nelle
applicazioni elettromeccaniche
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Il rame per conduttori
Cavi elettrici
Cavi telefonici
Conduttori nudi
Filo di rame trafilato
Trolley
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 119
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Motori ad alto rendimento
Premium
Old or Current
“New” Standard
% Efficiency
(full load)
Motor rating (KW)
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 120
in the middle
the
Motori elettrici:
efficienza = risparmio
da: S.Vignati, E.Ferrero, “I
motori elettrici ad alta
efficienza”
Esempio:
motore da 15kW
costo di 520 €
3500 h/anno
10 anni,
En.el. 0,07€/kWh
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 121
Motori elettrici ad alta efficienza (H.E.M.)
• In genere, nei motori
standard fino a 10 kW
c’è 1 kg di rame per kW;
• gli HEM contengono il
20% di rame in più.
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 122
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Geotermia
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 123
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Tecnologia Sofath, gamma Caliane dex
Il tubo di rame per la geotermia
Tubi di rame per i
captatori nel terreno:
• Fluido refrigerante
R410
• Resistenza alle alte P
• Basse perdite di carico
• Minore occupazione di
spazi
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 124
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Master EFER – Roma 15 aprile 2010
Energia solare
Solare termico Fotovoltaico
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 125
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Master EFER – Roma 15 aprile 2010
Energia solare
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 126
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Il tetto energetico TECU Solar System di KME
SUPERFICIE CAPTANTE TECU®
DI FINITURA ESTERNA
TUBI DI MANDATA E DI
RITORNO
SERPENTINA A SEZIONE OVOIDALE
PER LO SCAMBIO TERMICO
LASTRA INFERIORE DI AGGANCIO DEL
MODULO CAPTANTE
BANDA TERMOCONDUTTIVA
LASTRA SAGOMATA TECU® PER IL
RIVESTIMENTO DELLA COPERTURA
PANNELLO DI POLISTIRENE
ARRICCHITO CON GRAFITE
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 127
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Il tetto energetico TECU Solar System di KME
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 128
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Il tetto energetico TECU Solar System di KME
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 129
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Il tetto energetico TECU Solar System di KME
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 130
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Il tetto energetico TECU Solar System di KME
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 131
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In senso orario:
GIJS BAKKER
MATTHEW HILTON
DEFNE KOZ
KONSTANTIN GRCIC
MASSIMO IOSA GHINI
Il Premio IIR 1998 - Mostra: Un trofeo per il 2000
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 132
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In senso orario:
MARC SADLER, JAMES IRVINE, CHRISTOPHE
PILLET, DANIELA PUPPA, DENIS SANTACHIARA.
Il Premio IIR 1998 - Mostra: Un trofeo per il 2000
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 133
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Altri partecipanti:
Gijs BAKKER, Clare BRASS, Defne KOZ,
Mario CANANZI, Maarten KUSTERS,
Ferruccio LAVIANI, Jasper MORRISON,
MOROZZI & PARTNERS, Christophe
PILLET, Prospero RASULO, Lucy
SALAMANCA, Denis SANTACHIARA.
Fabrizio Galli La coppa senza fine
Il Premio IIR 1999 Concorso: Un trofeo per il Giro d’Italia
| Rame e leghe di rame, materiali per il design 134
Grazie per l’attenzione
vincenzo.loconsolo@copperalliance.it
Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano. Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513
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