Innovative tecniche di ispezione
La domanda di materiali da costruzione è in costante aumento. L'obiettivo primario consiste nel creare materiali più resistenti e leggeri di quelli tradizionali (per esempio l'acciaio). I materiali compositi a matrice metallica (MMC) costituiscono una delle categorie di questi avanzatissimi materiali. Gli MMC sono formati da una matrice metallica e da un rinforzo o riempitivo. Il rinforzo può essere continuo (monofilamento o multifilamento) oppure discontinuo (particelle, whisker, a fibre corte o altro). L'alluminio e le sue leghe sono i metalli più usati per gli MMC. Rispetto ai metalli tradizionali, non rinforzati, gli MMC offrono maggiore resistenza, rigidezza, potere antivibratorio, nonché resistenza all'usura e alle alte temperature. Essi, inoltre, sono notevolmente più leggeri dei loro omologhi costituiti esclusivamente da metallo. Le avanzate ricerche finanziate in parte dalla Commissione europea hanno condotto alla scoperta di nuovi processi e materiali MMC. Particolare importanza riveste l'ottimizzazione di diverse tecniche di ispezione non distruttive (ND) utilizzate per individuare eventuali debolezze negli MMC. La tomografia con fascio a cono risulta piuttosto promettente, ma dipende da una precisa taratura degli strumenti e non si presta ancora ad applicazioni a fibra unica. La rivelazione ad ultrasuoni dei difetti dei materiali si basa sulle differenze nell'impedenza acustica degli MMC. Alle alte frequenze, è possibile rilevare i difetti più piccoli. Sono stati individuati anche diversi altri metodi utilizzabili, come il metodo di prova SPICA (dilatazione termica) e i raggi X 2D (per individuare le cricche). Oltre ai metodi di ispezione, si è cercato di raffrontare gli MMC con gli attuali materiali standard non-MMC utilizzati dall'industria (ad esempio il titanio). Come elemento di prova è stato scelto il componente tipico di una nervatura. I risultati hanno dimostrato un elevato potenziale, soprattutto in termini di risparmio sui costi di produzione (31 per cento) e di riduzione del peso del componente (26 per cento). Il consorzio di ricerca è attualmente impegnato nel perfezionamento e nella diffusione dei risultati del progetto. Fra i settori interessati figurano la difesa, l'industria aerospaziale e quella dei microchip. Grazie a queste nuove tecniche e agli MMC, l'Europa potrà assumere un ruolo guida nel progresso della scienza dei materiali nei prossimi decenni.
