I nanotubi di carbonio rafforzano i giunti metallici Alcuni ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato nuove tecnologie che sfruttano le proprietà uniche dei nanomateriali per migliorare l’affidabilità dei giunti metallo su metallo e metallo su composito. Tecnologie industriali © ollaweila, Thinkstock Nell’ambito del progetto SAFEJOINT (Enhancing structural efficiency through novel dissimilar material joining techniques), i ricercatori hanno migliorato la formazione di giunti, con l’introduzione di nanotubi di carbonio a parete multipla (multi-walled carbon nanotubes, MWCNT). È stata inoltre affrontata la questione del controllo non distruttivo sui giunti incollati. Il team SAFEJOINT ha studiato diversi metodi per introdurre gli MWCNT nel legame del giunto tra metallo e polimero composito. Tra queste tecniche, la deposizione elettroforetica (electrophoretic deposition, EPD), sfruttando la conduttività elettrica degli MWCNT, si è dimostrata adatta per la giunzione alla rete di rinforzo in fibra. La dispersione dei nanotubi all’interno di resine adesive ha dimostrato di avere una sorta di effetto catalitico con alcune resine, tale che i tempi di indurimento possono essere significativamente ridotti. I ricercatori hanno determinato la combinazione ottimale MWCNT-resina per migliorare la tenacità a frattura per ciascuna di queste resine. Successivamente, il focus del progetto SAFEJOINT è stato posto sulla saldatura per attrito e mescolamento. Questa tecnica a stato solido per unire metalli dissimili si basa sul calore prodotto dall’attrito tra un utensile rotante e uno dei metalli, anziché utilizzare una fonte di calore esterna. Il secondo metallo viene incollato usando la pressione meccanica. I ricercatori hanno effettuato esperimenti con le leghe di alluminio, come metalli di base. I nanotubi di carbonio sono stati utilizzati come riempitivi di rinforzo nella zona di mescolamento, per creare giunzioni con proprietà meccaniche migliorate, come per esempio la resistenza a fatica. Anche i rivestimenti ibridi organici-inorganici sono stati introdotti per la produzione di giunti dissimili con migliori proprietà di corrosione. Infine, la nuova tecnologia non distruttiva è stata sviluppata e testata su giunzioni metallo-metallo e metallo-composito. Ai fini di controlli con tecnica a eco di impulsi che utilizzano trasduttori focalizzati, sono state realizzate nuove tecniche di elaborazione del segnale per eliminare l’influenza delle geometrie complesse nel segnale registrato. Le tecnologie di giunzione SAFEJOINT aprono la strada a un utilizzo diffuso di giunti di materiali dissimili in strutture leggere ad alte prestazioni per il settore dei trasporti, al fine di ridurre i consumi di carburante e le emissioni associate. Questo sarà vantaggioso sia per l’industria che per l’ambiente. Parole chiave Nanotubi di carbonio, SAFEJOINT, controllo non distruttivo, giunti incollati, leghe di alluminio, elaborazione dei segnali
