La rivoluzione nascosta: gli adesivi rimodellano l’industria europea e l’imperativo del formulatore

Il mercato europeo degli adesivi e dei sigillanti sta subendo una trasformazione profonda e sta guadagnando terreno in modo tranquillo ma deciso contro le chiusure meccaniche tradizionali in una moltitudine di industrie. Proiettata verso un’estensione dai 13,2 miliardi US di $ del 2022 a 17,5 miliardi di $ US entro il 2030, ad una media annua della crescita percentuale composta del 3,6%, questa espansione non riflette una semplice crescita per incrementi, ma una rivalutazione strategica di come i prodotti vengono assemblati, delle loro prestazioni e, in ultima analisi, di come contribuiscono a un futuro sostenibile. Per i formulatori in Europa, questo panorama mutevole offre sia opportunità significative che sfide complesse, che richiedono un approccio documentato alla scienza dei materiali, alla tecnologia applicativa e alla conformità legislativa.
L’importanza del legame adesivo nasce dai vantaggi tecnici inerenti rispetto alle operazioni di chiusura convenzionali.
Diversamente dalle chiusure meccaniche, che concentrano la sollecitazione in punti specifici, gli adesivi distribuiscono i carichi in modo uniforme su tutta la superficie incollata.
Ciò determina una superiore integrità strutturale, una maggiore resistenza a fatica e l’attenuazione della corrosione da sollecitazione. Inoltre, gli adesivi offrono una flessibilità progettuale senza precedenti e consentono il legame, senza giunti di materiali dissimili fra loro, come per esempio tra i materiali compositi e i metalli, senza problemi di corrosione galvanica associati all’utilizzo di bulloni o rivetti. Il settore automobilistico, ad esempio, ha adottato la tecnologia degli adesivi per ottenere una riduzione di peso significativa dove, in alcuni casi, i veicoli hanno ridotto il peso fino al 15%.
Ciò non migliora soltanto l’efficienza del combustibile, ma migliora anche le caratteristiche di rumore, vibrazioni e durezza (NHV), contribuendo ad un movimento più tranquillo e confortevole. Esempi di un uso innovativo in BMW degli adesivi per legare il polimero rinforzato con la fibra di carbonio (CFRP) all’alluminio nei modelli di serie oppure l’uso esteso in Airbus dell’uso di adesivi nella fusoliera in composito di A350 XWB, mette in luce questa capacità trasformativa.
Gli adesivi contribuiscono anche a un’estetica più curata, eliminando chiusure visibili e possono agire da impermeabilizzanti efficaci contro l’umidità, i prodotti chimici e i gas. Dal punto di vista produttivo, il legame adesivo spesso riduce le fasi di produzione, riducendo i costi generali e facilitando alte rese.
Un aspetto importante di questa evoluzione del mercato è la domanda in crescita di riduzione del peso e di elettrificazione.
L’imperativo di ridurre le emissioni del veicolo e di migliorare la serie nei veicoli elettrici (EVs) sta spingendo i produttori verso materiali dal peso inferiore. Gli adesivi rappresentano spesso l’unico metodo possibile di incollaggio di questi materiali avanzati, fra cui l’acciaio ad alta tenacità, le leghe di alluminio, il magnesio e i compositi in fibra di carbonio.
Il mercato europeo degli additivi di adesivi EV da solo raggiungerà presumibilmente il tasso annuale di crescita composto del 24,41% fra il 2023 e il 2032, sottolineando il ruolo critico che giocano le formulazioni nell’assemblaggio delle batterie, nella gestione termica e nell’integrità strutturale della trasmissione elettrica.
Parallelamente a ciò, la sostenibilità e l’economia circolare in agenda, stanno influenzando profondamente lo sviluppo degli adesivi. L’industria sta consapevolmente passando da una filosofia di ‘legame per la vita’ a quella di ‘un legame a scopo’, dove le considerazioni del termine della vita utile sono prese in considerazione nell’attività di sviluppo dell’adesivo.
Ciò ha stimolato l’innovazione nei processi chimici bio, a base acquosa e reticolabili a UV, riducendo in modo significativo le emissioni di composti organici volatili (VOC) e l’impatto generale sull’ambiente. Gli ambiziosi obiettivi dell’Unione Europea per il riciclo degli imballaggi e la NormativaEcodesign che impone la riparabilità e riciclabilità di prodotti elettronici e altri sono importanti aspetti legislativi.

Essenziali per questa spinta alla circolarità sono gli adesivi reversibili. Queste formulazioni molto innovative permettono di disassemblare i prodotti al termine della loro vita utile, consentendo il recupero e il riciclo di materiali validi per i componenti. Tecnologie quali quelle degli adesivi reattivi agli stimoli, che possono essere slegati con il calore, la luce o agenti chimici specifici stanno entrando in una realtà commerciale.
Per i formulatori, ciò significa sviluppare adesivi che non solo offrono un’ottima prestazione durante la vita utile del prodotto, ma che permettono anche una separazione pulita ed efficace quando richiesto, trasformando i flussi di prodotti di scarto in risorse valide.
L’uso crescente di compositi avanzati nei settori aerospaziale, automobilistico, dell’energia eolica e delle costruzioni, consolida l’esigenza di disporre di soluzioni adesive, che sono le uniche adatte a legare i compositi, i quali possono essere danneggiati da chiusure meccaniche che introducono concentrazioni di sollecitazioni e discontinuità della fibra. Esse preservano l’integrità strutturale dei laminati compositi, offrono un’eccellente resistenza a fatica e un superiore assorbimento dell’urto. Se è vero che esistono le sfide correlate al pretrattamento superficiale e ai tempi di reticolazione, l’innovazione costante nei processi chimici delle epossidiche, acriliche, poliuretaniche e dei siliconi sta fornendo ai formulatori una cassetta degli attrezzi completa utile a soddisfare i requisiti dell’incollaggio dei compositi.
Le iniziative europee, quali il progetto AdTech servono ad armonizzare la formazione e le competenze nella tecnologia dell’incollaggio degli adesivi a supporto di questa crescita.
Andando oltre la scienza dei materiali, l’industria assiste a un progresso significativo delle formulazioni personalizzate e nei metodi smart di applicazione. L’IA e la machine learning stanno rivoluzionando la ricerca e lo sviluppo degli adesivi. Facendo leva su vaste banche dati, l’IA può prevedere le interazioni dei materiali e ottimizzare le formulazioni, snellendo drasticamente i cicli di sviluppo del prodotto. Ciò permette ai formulatori di abbreviare il processo di sviluppo di adesivi molto personalizzati per requisiti prestazionali specifici come quelli della progettazione dell’elettronica avanzata o di complesse batterie EV. Inoltre, l’efficienza dell’applicazione dell’adesivo sta migliorando con i sistemi di distribuzione automatizzati e con le tecnologie di precisione. Innovazioni come EcoStitch, che applica gli adesivi hot melt in punti precisi anziché in file continue di gocce, può ridurre i consumi di colla del 35-70% mantenendo la tenacità del legame e contribuendo sia ai risparmi dei costi che una minore impronta di carbonio.
Tuttavia, questo ambiente dinamico non è privo di complessità.
I formulatori si trovano ad affrontare costantemente la volatilità del prezzo del materiale, con aumenti significativi nei componenti critici come le resine epossidiche. Le severe normative europee, esattamente il REACH (Registration Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals) e la Direttiva sui VOC, impone costi di conformità sostanziali e richiedono la riformulazione per ridurre o eliminare le sostanze a rischio. Ad esempio, la restrizione di alcuni prodotti chimici e VOC impatta direttamente i sistemi adesivi a base solvente. Inoltre, l’interazione complessa della compatibilità del materiale e i limiti inerenti alla prestazione di alcune alternative ecocompatibili presentano degli ostacoli tecnici. Nonostante queste sfide, il percorso è chiaro: la domanda di soluzioni adesive di alta prestazione, sostenibili e versatili potrà soltanto intensificarsi.
In conclusione, il mercato degli adesivi e sigillanti europei non si sta soltanto espandendo: si sta evolvendo come punto di riferimento strategico delle moderne tecniche di produzione. La confluenza della richiesta di peso ridotto, del passaggio all’elettrificazione nel settore automobilistico, l’imperativo della circolarità e i progressi della formulazione digitale e delle tecnologie di applicazione ridefiniscono gli adesivi come motore indispensabile del futuro dell’innovazione nell’industria.

Per i formulatori di adesivi, il futuro sta proprio nell’abbracciare queste tendenze variegate continuando ad innovare con materiali avanzati e a navigare nel mondo sfaccettato della legislazione fornendo soluzioni di prestazione e sostenibilità. La rivoluzione nascosta è proprio questa e gli adesivi stanno guidando il percorso.