PROCESSI DI DEFORMAZIONE E TECNICHE DI GIUNZIONE DI COMPONENTI FUNZIONALI E STRUTTURALI CON SCHIUME METALLICHE

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

La necessità di produrre pezzi complessi usando materiali più avanzati e leggeri rispetto a quelli tradizionali spinge i ricercatori verso lo sviluppo di materiali, tecnologie e processi di produzione innovativi.
Di conseguenza negli ultimi anni le richieste di efficienza strutturale, riduzione costi e miglioramenti dei processi produttivi hanno creato un rinnovato interesse per le schiume metalliche ed in particolare per i materiali compositi stratificati come cosiddetti aluminium foam sandwich (AFS).
È da notare come le schiume metalliche offrano una combinazione ottimale di proprietà e caratteristiche di interesse industriale: considerando innanzi tutto le caratteristiche meccaniche le schiume sono caratterizzate da buona rigidezza e resistenza a compressione. Inoltre le proprietà acustiche di tali materiali li rendono molto utili per applicazioni di smorzamento di vibrazioni, assorbimento di suono (ad esempio nel filtrare i suoni in base alle frequenze), e riduzione dei rumori. Infine possono essere considerate, per applicazioni specifiche, anche le proprietà termiche ed elettriche. Inoltre, la superiore rigidezza a flessione degli AFS rende tali materiali particolarmente adatti per le applicazioni automobilistiche. Una struttura a sandwich dì solito è formata da due lamiere ad alta rigidezza e resistenza fra le quali si trova un "cuore" di grande volume e peso ridotto. Le lamiere esterne sopportano le forze di trazione e compressione dovute ai carichi di flessione; il cuore, invece, sostiene i carichi di taglio e compressione. In aggiunta, uno strato centrale di rilevante spessore aumenta il momento di inerzia del sandwich al costo di un basso aumento del peso ed inoltre sostiene la struttura opponendosi ad eventuali instabilità a carico di punta. È da osservare come confrontando un pannello piatto di alluminio con un AFS dello stesso peso ma di altezza tripla, la rigidezza a flessione dell'AFS è circa un ordine di grandezza superiore rispetto a quella del pannello tradizionale.
Nel presente progetto l'attività di ricerca sarà focalizzata sull'analisi numerica e sperimentale dei processi di formatura delle schiume metalliche e dei pannelli AFS. In particolare attualmente questi ultimi difficilmente vengono stampati nella loro forma finale, cioè a valle dell'azione degli agenti schiumogeni. Di contro, la realizzazione dei processi di formatura sui componenti finali comporterebbe notevoli riduzioni di costo. L'obiettivo finale di tali attività di ricerca sarà la progettazione e messa a punto di attrezzature sperimentali e procedure per la realizzazione dei test per la caratterizzazione delle schiume metalliche e dei pannelli sandwiches (AFS).
Inoltre per quanto riguarda le tecniche di giunzioni innovative verrà considerato il processo di friction stir welding sia per la giunzione di schiume e pannelli AFS, sia per la realizzazione di giunti misti, anche con componenti pieni.

Layman's description

Processi di deformazione e tecniche di giunzione di componenti funzionali e strutturali con schiume metalliche
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/05 → …