Leghe leggere nano-rinforzate e ad alte prestazioni
L’UE ha finanziato il progetto EFEVE (Development of a new high performance material associated to a new technological energetic, flexible, economical, versatile and ecological process to make super strong and lightweight components) al fine di sviluppare materiali e processi in grado di migliorare la funzionalità delle parti per automobili e dei sistemi eolici. Da un lato, l’industria automobilistica tende alla progettazione e allo sviluppo di motori più piccoli e potenti, con consumi di carburante inferiori. Questo cosiddetto ridimensionamento del motore richiede componenti fusi a temperature e pressioni più elevate, rispetto alle attuali leghe di alluminio con colata a pressione, al fine di aumentare sia le proprietà statiche che quelle dinamiche. A tale scopo, il magnesio può giocare un ruolo importante, poiché è più leggero del 35 % rispetto all’alluminio. La sfida è quella di ottenere colate di magnesio in grado di soddisfare rigorose specifiche e norme di sicurezza. D’altra parte, anche il settore dell’energia eolica mira alla riduzione dei costi di produzione dell’energia elettrica, mediante l’utilizzo di componenti della turbina più leggeri. Il team EFEVE ha lavorato sullo sviluppo di tali componenti relativi a motore e turbina, a base di alluminio e magnesio. Le leghe di magnesio sono state ottenute mediante forgiatura da liquido, mentre le leghe di alluminio sono state prodotte tramite forgiatura da liquido ibrida a bassa pressione. Entrambi i processi sono stati valutati in scala di laboratorio. Il passo successivo è stato quello di dirigersi verso la loro attuazione all’interno di linee pilota industriali. In particolare, l’analisi ha identificato le modifiche richieste a una linea di colata ad alta pressione esistente per consentire la forgiatura da liquido del magnesio. Inoltre, sono stati progettati e assemblati i dimostratori relativi a nuove attrezzature per la forgiatura di alluminio da liquido a bassa pressione. Infine, i ricercatori hanno convalidato metodologie e strumenti in base alla loro efficienza energetica e al ridotto utilizzo di materiali. I nano-rinforzi hanno il potenziale di migliorare la microstruttura, nonché le proprietà meccaniche dei prodotti finiti. Il progetto EFEVE ha prodotto nano-rinforzi per componenti a base di magnesio e alluminio, i quali necessitano di una minima quantità di energia e materie prime per la loro fabbricazione. Gli sviluppi promettono inoltre un notevole impulso alla competitività delle fonderie europee.
Parole chiave
Nano-rinforzi, settore della fonderia, EFEVE, parti di automobili, leghe di magnesio
