Unire materiali dissimili usando la tecnica Friction Stir Scribe

Lo sviluppo di un metodo robusto ed economico al fine di unire materiali dissimili potrebbe consentire l’uso diffuso di disegni multimateriali e componenti in applicazioni industriali tradizionali.

L’utilizzo di componenti multimateriali come acciaio-alluminio e alluminio-polimero permetterebbe ai progettisti di ottimizzare l’utilizzo del materiale basato su requisiti di servizio e potrebbero spesso portare a riduzioni di peso e di costo. Tuttavia, producendo un giunto efficace tra materiali con differenti reazioni termiche, microstrutturali e deformazione è molto problematico con i convenzionali metodi e / o fissaggio di giunzione. Questo è specialmente impegnativo in mercati di costi sensibili e ad alto volume, che in gran parte si basano su soluzioni a basso costo. La tecnologia Friction Stir Scribe (FSS) è stata sviluppata per soddisfare le esigenze di unire materiali con diverse proprietà e differenti regimi di fusione. Il processo consente la giunzione di metalli leggeri come magnesio e alluminio, per materiali ad alta temperatura come l’acciaio e titanio (Figura 1). Usando questo metodo è possibile effettuare anche la giunzione tra compositi polimerici e metallici. Alcuni ricercatori hanno presentato lo stato dell’arte, i progressi compiuti, e le sfide associate a questa innovativa tecnica derivata dalla Friction Stir Welding (FSW) con lo scopo di unire metalli dissimili e combinazioni polimero/metallo. La tecnica FSS è stata utilizzata con successo per la saldatura di materiali dissimili con differenti proprietà del materiale. La presenza continua del rivetto in funzione di interblocco meccanico durante il processo è stato trovato e applicato con lo scopo di fornire giunzioni con una certa resistenza. Diverse campagne sperimentali sono state effettuate evidenziando come varie giunzioni e parametri utensili possono influenzare l’efficacia della morfologia della saldatura. Si prevede che questa tecnica che ha la capacità di unire materiali dissimili permetterà l’apertura di nuove frontiere per l’uso di strutture ibride.

Fonte: Piyush Upadhyay, Yuri Hovanski, Saumyadeep Jana and Leonard S. Fifield, Joining Dissimilar Materials Using Friction Stir Scribe Technique, J. Manuf. Sci. Eng., 139(3), 2017. DOI: 10.1115/1.4034629

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