L’editoriale: un centro di ricerca sulla fonderia? C’è già.

fonderia_genericaNegli ultimi anni ho avuto modo di osservare lo sviluppo di un piccolo centro di eccellenza sulla fonderia, che si autosostiene con progetti di ricerca e contratti industriali, all’interno dell’università. Le attività che vengono portate avanti da questo gruppo di ragazzi, sempre più consapevoli delle loro capacità, è veramente notevole e credo che sia interessante riassumerlo, per la sua valenza pubblica e per le sue potenzialità.
Innanzitutto, il centro fa consulenza industriale per le fonderie, risolvendo problemi di ottenimento di componenti critici, per via di scarti troppo elevati o di non rispondenza delle caratteristiche finali del getto. In questo caso lo strumento utilizzato è la simulazione di processo, che consente di individuare le azioni più adatte da adottare. Questo tipo di attività può sfociare in corsi di formazione verso l’azienda che intenda dotarsi di questi strumenti. Capita anche di dover capire meglio le condizioni di funzionamento degli stampi, monitorando le temperature di esercizio con termocoppie, pirometri o telecamere termiche.
Più spesso, le aziende utilizzatrici hanno bisogno di ottenere caratteristiche qualitative particolari, attraverso l’uso di un differente materiale, più performante. È il caso di ghise compatte o di leghe di alluminio con tenori modificati di alcuni elementi, oppure di leghe di magnesio. In questo caso occorre caratterizzare il materiale da un punto di vista tecnologico, perché le sue caratteristiche non sono note al codice di simulazione. Si utilizzano per questo sia semplici sperimentazioni, che codici di caratterizzazione termofisica, per fornire indicazioni sulla adeguatezza del materiale.
L’ottimizzazione delle performance del componente si può spingere anche attraverso la previsione delle caratteristiche meccaniche del getto. Infatti, note le modalità di raffreddamento, si applicano delle leggi, messe a punto nel tempo, che consentono al simulatore di determinare carico di snervamento, carico massimo e allungamento in ogni punto del getto, e di conseguenza al progettista del componente di calcolare in ogni punto i coefficienti di sicurezza della struttura. Quindi, con un procedimento iterativo, si ottimizzano sia la geometria di un componente che il suo processo, deliberando la geometria degli stampi o dei modelli con la garanzia di fattibilità del componente. Queste attività sono più spesso utilizzate nel settore motociclistico, in cui i tempi stretti e le necessità di alleggerimento sono particolarmente stringenti.
Infine, i progetti. I bandi H2020 consentono, oltre alle azioni per le PMI, la formazione di grandi cordate internazionali in cui far convergere le esigenze della grande industria e la capacità tecnologica delle fonderie, con l’indispensabile mediazione della ricerca, che fornisce gli spunti e il sapere scientifico. Ed ecco nascere fusioni ibride con il grafene, allumini caricati con polveri ceramiche, leghe ad alta entropia, saldature plastica-metallo, stampa 3D dei modelli, reocolate innovative, solidificazione sotto ultrasuoni… un grandissimo network di capacità tecnica, idee e mercato.

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