Materiale da costruzione leggero che si deforma in base alla forma
Il vuoto supporta un nuovo metodo di produzione di componenti per aerei
Una nuova lega di alluminio consente di risparmiare moltissimo peso nel settore dell'aviazione. Grazie alla formatura per scorrimento viscoso, il materiale viene plasmato dalla pressione atmosferica. Le pompe per vuoto Busch generano il vuoto necessario.
In tecnologia, il termine "creep" (deformazione viscosa) si riferisce al lento processo di deformazione che si attiva quando un materiale viene messo sotto pressione o sotto un carico. Quando, ad esempio, un metallo si deforma, le molecole si spostano gradualmente all'interno del materiale e le strutture cristalline si modificano in modo permanente. Il lento processo di deformazione può anche provocare danni notevoli.
Risparmio di peso, carburante e CO2
Nel caso della formatura per scorrimento viscoso, tuttavia, queste modifiche strutturali vengono indotte intenzionalmente. Il metodo è stato sviluppato solo di recente specificamente per il settore aerospaziale e sta per essere utilizzato anche nelle applicazioni industriali generiche. È adatto ai materiali come il composto metallico contenente alluminio, magnesio e scandio, il cosiddetto AA5024.
Questa lega presenta grossomodo lo stesso livello di resistenza dei tradizionali materiali in alluminio, ma con circa il 5% di peso in meno. Sebbene questo risparmio di peso possa sembrare trascurabile, riduce notevolmente i costi di carburante e le emissioni di carbonio nel settore dell'aviazione. Per essere plasmato, l'AA5024 ha bisogno del vuoto. Il foglio viene posizionato sullo stampo e fissato sui bordi per renderlo ermetico. Mentre viene riscaldato dall'esterno mediante tappetini riscaldanti, lo spazio tra lo stampo e il pezzo lavorato viene fatto evacuare tramite una pompa per vuoto. Una questione di adattamento
Man mano che la pressione atmosferica agisce sul foglio, il metallo si deforma nello stampo per un certo periodo di tempo e "si adatta" ai contorni. Il metodo è idoneo per numerose leghe di alluminio e offre nuove opportunità per la formatura dei materiali, in particolare nella produzione di strutture curve per il settore aerospaziale. Non solo è più economico di altri metodi, ma lascia anche meno tensione nel materiale rispetto alla pressatura e alla laminazione. Le macchine formatrici per scorrimento viscoso sono molto più piccole dei "telai tenditori" spesso impiegati nella produzione di aeromobili. Inoltre, il processo richiede meno energia, produce meno rifiuti e fornisce risultati più precisi. Persino le parti stampate che sono già state saldate possono essere riformate con questo approccio, senza compromettere i cordoni di saldatura. Busch offre pompe per vuoto altamente efficienti per fornire il vuoto necessario per la formatura per scorrimento viscoso.
Perché nel settore dell'aviazione si utilizza (quasi) sempre l'alluminio?
L'alluminio è il metallo più comune presente sulla crosta terrestre. Può essere combinato con quasi tutti gli elementi metallici (e molti non metallici) per creare una lega. Molte leghe di alluminio presentano una resistenza simile all'acciaio, con solo un terzo della densità e un peso proporzionalmente inferiore. Il fatto che l'alluminio sia leggero e resistente, e anche facilmente disponibile, lo rende il materiale ideale per la produzione di aeromobili.
Inoltre, con l'alluminio è possibile produrre varie leghe per un'ampia gamma di applicazioni. A seconda del materiale che viene aggiunto, le proprietà possono cambiare notevolmente. Il magnesio, ad esempio, rende il metallo leggero più resistente alla corrosione e ne aumenta la resistenza. Il titanio, combinato con il boro, rende la struttura granulare del materiale più fine. Lo scandio, un metallo leggero classificato come elemento terrestre raro, consente all'alluminio di raggiungere un limite elastico superiore. Questa lega, quindi, offre una maggiore resistenza allo sforzo di trazione. È possibile pertanto selezionare la lega più adatta in base ai diversi requisiti dei vari componenti dell'aeromobile.
