La forza virtuale delle parti in acciaio degli aeromobili
Lo stampaggio a caldo è da tempo una tecnica di successo nel settore automobilistico. Chiamato anche indurimento a pressione, aumenta la forza di un materiale formando il metallo quando è molto caldo e poi temprandolo (ovvero raffreddandolo molto rapidamente) in un utensile di forma raffreddante. In questo modo, è possibile produrre acciaio ad elevata resistenza da lamine di metallo a bassa resistenza. L’acciaio di livello aerospaziale non è mai stato usato in precedenza nella tecnica di indurimento a pressione. I ricercatori hanno valutato la sua potenzialità di rispondere alle necessità di un motore a turbogetto con il finanziamento dell’UE del progetto VIMAQ (“Hot sheet metal forming of aerospace materials - Virtual manufacturing and enhanced quality”). Hanno sfruttato la combinazione di modellazione ed esperimenti per studiare la produzione di un disco in lamina di metallo e un’aletta guida. Gli obiettivi principali erano trovare un tipo di acciaio adatto e sviluppare un modello preciso del materiale e del processo. Il team ha inoltre studiato i vantaggi dell’utilizzo di stampi preparatori delle parti di forma quasi perfetta, per evitare lo spreco di materiale e ridurre il tempo di lavorazione durante la fase dell’indurimento a pressione. I ricercatori hanno sperimentato la laminatura, una tecnica generalmente utilizzata per i laminati o le lamiere standard. Sono state approfondite in modo significativo le conoscenze sull’uso dell’acciaio di tipo aerospaziale con la tecnica dell’indurimento a pressione. I ricercatori hanno determinato che la produzione del disco in lamina può essere effettuata a livello industriale con i processi utilizzati nel progetto. Tuttavia, la produzione dell’aletta guida con uno spessore non uniforme è risultata più problematica. Le prove di laminatura hanno prodotto un profilo appropriato, ma hanno causato l’ossidazione della superficie, che ha ridotto la qualità superficiale. Il problema più importante era l’impossibilità dei materiali di raggiungere la resistenza desiderata. Il team ha così eliminato tre diversi tipi di acciaio aerospaziale come candidati per l’indurimento a pressione e ha identificato importanti problemi da prendere in considerazione in futuro.
Parole chiave
Parti in acciaio, indurimento a pressione, lamine di metallo caldo, materiali aerospaziali, produzione virtuale
