{"id":765,"date":"2018-12-11T11:32:46","date_gmt":"2018-12-11T11:32:46","guid":{"rendered":"http:\/\/deformazione.it\/?p=765"},"modified":"2018-12-11T11:32:46","modified_gmt":"2018-12-11T11:32:46","slug":"apporto-di-calore-ridotto-per-giunti-stabili","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/deformazione\/2018\/12\/apporto-di-calore-ridotto-per-giunti-stabili\/","title":{"rendered":"Apporto di calore ridotto per giunti stabili"},"content":{"rendered":"

L\u2019unione termica di materiali diversi, quali l\u2019acciaio e l\u2019alluminio, \u00e8 fondamentale nelle costruzioni leggere per il settore automobilistico. Le diverse caratteristiche fisiche e chimiche dei materiali rendono per\u00f2 questo processo particolarmente
\ncomplicato, poich\u00e9 ottenere stabilit\u00e0 e qualit\u00e0 elevata \u00e8 difficile e la successiva lavorazione dei componenti semifiniti \u00e8 notevolmente limitata. Il processo di saldatura Cold Metal Transfer (CMT) sviluppato da Fronius<\/a><\/strong> offre la soluzione a questi problemi, poich\u00e9 la ridotta formazione di spruzzi e l\u2019arco voltaico invariabile e particolarmente stabile consentono di ottenere risultati ottimali. Con esso il fornitore automobilistico mondiale Magna Steyr ha sviluppato una tecnologia che consente di aumentare notevolmente la redditivit\u00e0 della produzione dei componenti delle carrozzerie e di ridurre il peso dei veicoli.<\/p>\n

di Fabrizio Cavaliere<\/em><\/p>\n

L\u2019industria automobilistica si avvale sempre di pi\u00f9 della combinazione di materiali diversi per la costruzione delle carrozzerie, e per ottime ragioni. L\u2019impiego di materiali, quali alluminio o plastiche rinforzate con fibre, consente di ridurre notevolmente il peso dei veicoli con effetti positivi anche sulle prestazioni e sul consumo di carburante. Senza i progressi fatti nelle costruzioni leggere sarebbe inoltre estremamente difficile rispettare le sempre pi\u00f9 severe normative sui gas di scarico. I moderni veicoli si distinguono quindi per l\u2019uso di mix di materiali studiati fin nel minimo dettaglio e per la progettazione di ogni singolo componente affinch\u00e9 garantisca il funzionamento ottimale a fronte di un peso minimo. Unire tra loro materiali con caratteristiche estremamente diverse risulta per\u00f2 estremamente complicato.<\/p>\n

Resistenza e modellabilit\u00e0 limitate<\/strong>
\nLa saldatura di acciaio e alluminio figura tra le combinazioni pi\u00f9 frequentemente utilizzate nelle costruzioni leggere per il settore automobilistico. Per risparmiare sui costi, i produttori saldano i componenti in alluminio sui bordi con lamiere di acciaio zincate cos\u00ec che possano essere uniti con il tradizionale e conveniente processo di saldatura a punti nella linea di produzione delle scocche. Occorre per\u00f2 tenere presente che i due materiali presentano caratteristiche fisiche e chimiche estremamente diverse per quanto concerne, a esempio, la dilatazione termica, la conduzione termica e la resistenza alla corrosione, con ripercussioni negative sulla qualit\u00e0 e sulla resistenza della saldatura e limitando fortemente anche la modellabilit\u00e0 nei successivi processi di produzione.
\nCi\u00f2 \u00e8 dovuto alla cosiddetta fase intermetallica che si forma nel punto in cui i due materiali entrano in contatto e si fondono insieme durante la saldatura di acciaio e alluminio. Lo strato che ne risulta \u00e8 fragile e soggetto a crepe e pori, pregiudicando la stabilit\u00e0 del giunto. Anche il fornitore automobilistico globale Magna Steyr si \u00e8 occupata di questo problema. L\u2019azienda, con sede principale a Graz (Austria), sviluppa e produce singoli componenti e veicoli completi e si avvale anch\u2019essa delle costruzioni leggere per le sue carrozzerie. Per abbassare i costi della produzione degli assiemi saldati in acciaio e alluminio, Magna Steyr ha analizzato approfonditamente il processo di unione ed \u00e8 giunta alla conclusione che \u00e8 la temperatura a influire in maniera determinante sulla qualit\u00e0 dei giunti.<\/p>\n

Aumento della stabilit\u00e0 grazie a un processo di saldatura \u201cpi\u00f9 freddo\u201d<\/strong>
\nL\u2019apporto di calore durante la saldatura incide in misura determinante sullo spessore della fase intermetallica che, stando agli esiti delle prove condotte dagli ingegneri, idealmente non dovrebbe superare i 10 \u00b5m per assicurare un giunto stabile. Per fare ci\u00f2 gli esperti hanno dovuto regolare alla perfezione l\u2019andamento della temperatura (al di sopra della temperatura di fusione dell\u2019alluminio, ma al di sotto della temperatura di evaporazione dello strato di zinco applicato sulle lamiere di acciaio). La regolazione dell\u2019andamento della temperatura non \u00e8 per\u00f2 attuabile con la maggior parte dei processi di saldatura ad arco voltaico. Magna Steyr ha infine trovato la soluzione a questo problema nel processo Cold Metal Transfer (CMT), il processo di saldatura \u201cfreddo\u201d sviluppato da Fronius.
\nRispetto agli altri processi MIG\/MAG, il processo di saldatura CMT riduce notevolmente l\u2019apporto di calore. Il segreto sta nella regolazione digitale del processo, che riconosce automaticamente i corto circuiti e assiste lo stacco della goccia ritraendo il filo. Durante la saldatura il filo si muove in avanti e viene ritratto non appena si verifica il corto circuito. Cos\u00ec facendo, la fase di accensione dell\u2019arco voltaico si mantiene breve, riducendo l\u2019apporto di calore. Il processo di saldatura consente inoltre l\u2019adattamento continuo dell\u2019apporto di energia elettrica nel componente da saldare. I vantaggi consistono in un passaggio di materiale senza spruzzi e risultati di saldatura ottimali. Il processo di saldatura CMT \u00e8 quindi l\u2019ideale per saldare giunti in acciaio con CO2 e altri gas inerti. \u00c8 particolarmente indicato anche per unire l\u2019acciaio con l\u2019alluminio, poich\u00e9 il materiale di base in acciaio (anzich\u00e9 fuso) viene semplicemente umettato durante l\u2019esecuzione delle saldobrasature, offrendo cos\u00ec i presupposti perfetti per l\u2019impiego nell\u2019industria automobilistica.<\/p>\n

L\u2019andamento del primo quadrimestre: Risultati eccezionali, processo eccellente<\/strong>
\nGrazie al processo di saldatura CMT e all\u2019ottimizzazione del filo di saldatura Magna Steyr ha sviluppato una tecnologia per unire in maniera efficiente e sicura l\u2019acciaio e l\u2019alluminio. La configurazione esatta dei parametri di saldatura consente di mantenere la fase intermetallica al di sotto dei 10 \u00b5m, facendo s\u00ec che le caratteristiche meccaniche del giunto soddisfino tutti i requisiti richiesti. Rispetto al processo di saldatura finora utilizzato, il processo CMT offre inoltre il vantaggio di dover eseguire la saldatura solo pi\u00f9 su un lato (anzich\u00e9 su tutti e due), abbassando cos\u00ec i costi e semplificando il lavoro. Consente inoltre di eliminare processi di unione aggiuntivi e pi\u00f9 costosi (come ad esempio la chiodatura), aumentando cos\u00ec la redditivit\u00e0. Nel 2017 Magna Steyr \u00e8 stata premiata con l\u2019AutomotiveINNOVATIONS Award assegnato dal Center of Automotive Management (CAM) e PricewaterhouseCoopers (PwC) Deutschland. La tecnologia ha convinto la giuria nelle categorie Scocca, Carrozzeria ed Esterni ed \u00e8 valsa a Magna il riconoscimento come Most Innovative Automotive Supplier.<\/p>\n

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