Formatura semplificata di materiali difficili
I metodi convenzionali di lavorazione delle lastre in metallo richiedono un grande dispendio di tempo e denaro, in particolare per i materiali duri come le leghe di titanio e le parti complesse. Inoltre, la fabbricazione richiede strumenti dedicati. Lo sviluppo di una tecnologia basata sulla formatura asimmetrica incrementale di lamiere nell’ambito del progetto INMA (“Innovative manufacturing of complex Ti sheet components”), finanziato dall’UE, agevolerà la produzione di parti metalliche complesse senza strumentazioni dedicate. I risparmi in termini di tempo, energia e costi, insieme alla maggiore flessibilità, rafforzeranno notevolmente la posizione competitiva dell’industria aerospaziale dell’UE. La formazione asimmetrica incrementale delle lastre è una tecnica di lavorazione computerizzata relativamente nuova che si basa su un precedente metodo di lavorazione a deformazione localizzata. Uno strumento basato sul controllo numerico computerizzato forma la parte in metallo della lastra asimmetrica in diverse fasi, senza la necessità di costose filiere di supporto. Così, la parte finale è prodotta da una serie di deformazioni localizzate. I ricercatori si sono concentrati sulla lega di titanio Ti6Al-4V. Le attività sperimentali per la determinazione dei parametri di lavorazione sono state supportate dalla modellazione degli elementi finiti per simulare la formazione a caldo e a freddo di forme grandi e complesse. Dopo aver caratterizzato le leghe deformate e aver applicato tecniche avanzate di estrazione dei dati, i ricercatori hanno ottimizzato il percorso dello strumento per ridurre la distorsione e aumentare la precisione geometrica. Due dimostratori della tecnologia hanno messo in luce i vantaggi di questa tecnologia innovativa. Il team ha utilizzato Inconel 718, una lega nichel-cromio-ferro, per produrre la metà di uno strut tramite la mormatura a freddo. Lo strut è una barra ammortizzatrice che sostiene l’ala o il carrello di atterraggio di un aereo. È stata utilizzata una Ti6Al-4V per produrre due forme generiche simili alle carenature dei piloni, rivestimenti aerodinamici del pilone che fissano il motore all’ala o alla fusoliera. Il Ti è stato formato tramite un processo di formatura senza fustella a caldo. La valutazione preliminare ha confermato una buona accuratezza geometrica e qualità generale delle parti, indirizzando la tecnologia alla commercializzazione. INMA ha dato un importante contributo alla produzione flessibile basata sulle conoscenze grazie allo sviluppo di processi e alla caratterizzazione di materiali per le lastre di metallo. Questa tecnologia può potenzialmente rivoluzionare la formazione delle lamiere in metallo e INMA ha fatto in modo che il settore aerospaziale europeo possa essere tra i primi a beneficiare della sua industrializzazione.
Parole chiave
Aerospaziale, titanio, formatura di lamiere, fabbricazione innovativa, componenti delle lamiere