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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La presentazione è stata effettuata a Roma presso la facoltà di architettura L. Quaroni, il 27 novembre 2013. Mostra le caratteristiche tecnologiche del materiale rame e delle sue leghe, insieme alle loro applicazioni nel campo del risparmio energetico, della salute e della sostenibilità ambientale.

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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

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Il rame e le sue leghe

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Idrometallurgia del rame

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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

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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

Cavi elettrici

e telefonici

Filo di rame trafilato

Conduttori nudi Trolley

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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

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Il rame e le sue leghe

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Il rame nell’architettura sostenibile

Tubi per impianti:

riscaldamento

acqua potabile

gas e combustibili liquidi

gas medicali

gas refrigeranti

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Il rame nell’architettura sostenibile

Gronde

Pluviali

Coperture

Rivestimenti

Serramenti

Maniglie

Accessori

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Storia

Simboli alchemici

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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Lavorabiltà

Plastica

• Stampaggio

• Imbutitura

• Forgiatura

• Tornitura a lastra

• Martellatura

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Lavorabiltà

• Pressocolata

• Getti da colata

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Lavorabiltà

Alle macchine utensili

• fresatura

• tornitura

• foratura

• alesatura

• rettifica

• …

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I colori del rame

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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”.

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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

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I colori del rame

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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

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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%)

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Trattamenti di finitura

Superficie di rame al microscopio

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Trattamenti di finitura

Trattamenti meccanici:

• pulizia meccanica

• spazzolatura

• sabbiatura

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Trattamenti di finitura

Trattamenti chimici:

• decapaggio

• lucidatura

• colorazione

• formazione della patina

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Trattamenti di finitura

Depositi metallici (elettrochimici):

• stagnatura

• nichelatura

• cromatura

• metalli preziosi

• rame su rame

• leghe su rame

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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

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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

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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)

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Caratteristiche

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Durezza Vickers

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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

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Ottoni

OTTONI

OTTONI BINARI

OTTONI AL Pb

OTTONI SPECIALI

LAVORAZIONE

PLASTICA

LAVORAZIONE MECCANICA

PRESSOCOLATA LEGHE

ANTIDEZINCIFICANTI

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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

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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

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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

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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

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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%)

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Il rame e le sue leghe

Componenti

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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

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Influenza del truciolo

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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

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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

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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

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Bronzi

Effetto dello stagno

• aumenta la durezza

• aumenta la resistenza

• aumenta le proprietà elastiche

• diminuisce la malleabilità e la duttilità

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Bronzi

BRONZI

LEGHE PER SEMILAVORATI

APPLICAZIONI

ELETTRICHE MECCANICHE

LEGHE PER GETTI

APPLICAZIONI

MECCANICHE ARTISTICHE

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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

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Cupronickel

CUPRONICKEL

LAMINATI

APPLICAZIONI

MARINE

TUBI PER

SCAMBIATORI

CENTRALI

TERMOELETTRICHE

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Cupronickel

Effetto del nickel

• aumenta il carico di rottura

• aumenta la resistenza alla corrosione

• diminuisce le proprietà fisiche

• proprietà “sbiancanti”

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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

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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

• ……

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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

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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%).

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Ottoni antidezincificazione

ottone

dezincificato

(? #*#!!!????)

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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 -

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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,

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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

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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 %

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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

Page 77: Rame e leghedi rame, materiali per il design

in the middle

the

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

Page 79: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 80: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 82: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 83: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Life cycle assessment

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 83

Page 84: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 85: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 86: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 87: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 88: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 89: Rame e leghedi rame, materiali per il design

the presentation

messages

La prevenzione contro la

contaminazioni delle superfici

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Proliferazione batterica

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 90

Page 91: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 92: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 93: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 94: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 95: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 96: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 97: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 98: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 99: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 100: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 101: Rame e leghedi rame, materiali per il design

the presentation

messages

La prevenzione contro la

contaminazioni delle superfici

Page 102: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 103: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 104: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 105: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 106: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Antimicrobial Copper ® Selly Oak Hospital - Birmingham

reparto

bagni

bagni

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 106

Page 107: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Proliferazione batterica

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 107

Page 108: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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>Text | Rame e leghe di rame, materiali per il design 108

Page 109: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 110: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 111: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 112: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il marchio

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 112

Page 113: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il marchio

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 113

Page 114: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 115: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Applicazioni

Centri sportivi,

piscine, palestre

Impianti

dell’aria

condizionata

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 115

Page 116: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Applicazioni

Scuole, centri

ricreativi

Hotel, ristoranti

attività turistiche

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 116

Page 117: Rame e leghedi rame, materiali per il design

Casse aeroporto Congonhas di S. Paolo (Brasile)

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 117

Page 118: Rame e leghedi rame, materiali per il design

the presentation

messages

Risparmio energetico nelle

applicazioni elettromeccaniche

Page 119: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 120: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 121: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 122: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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

Page 123: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Geotermia

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 123

Page 124: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 125: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 126: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Master EFER – Roma 15 aprile 2010

Energia solare

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 126

Page 127: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 128: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 128

Page 129: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 129

Page 130: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 130

Page 131: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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Il tetto energetico TECU Solar System di KME

| Rame e leghe di rame, materiali per il design 131

Page 132: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 133: Rame e leghedi rame, materiali per il design

and

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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

Page 134: Rame e leghedi rame, materiali per il design

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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

Page 135: Rame e leghedi rame, materiali per il design

Grazie per l’attenzione

[email protected]

Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano. Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513