Caratterizzazione in campo superplastico di una lega di alluminio per applicazioni in campo automobilistico

Il lavoro di tesi propone nel primo capitolo considerazioni sulle scelte effettuate dall'industria automobilistica nel campo dell'eco-sostenibilità. L'alluminio e le sue leghe rispondono pienamente ai requisiti di lavorabilità e leggerezza delle industrie aerospaziale e automobilistica trovando largo impiego nella fabbricazione di componenti integrati. Nel secondo capitolo vengono descritti i requisiti necessari al comportamento superplastico e le tecniche di formatura superplastica più utilizzate. Le tecniche di formatura che si sono sviluppate negli anni hanno avuto l’intento di migliorare gli aspetti più svantaggiosi di questo processo ovvero l’insorgere della cavitazione e la presenza di non-uniformità dello spessore nel prodotto formato. Nelle prove condotte è stata applicata la tecnica del “Free Inflation Test” e i parametri caratteristici di formatura del materiale sono stati acquisiti dal software LabVIEW. Le prove sperimentali sono state condotte sulle lamine di alluminio in lega 6xxx (alluminio-magnesio-silicio) nei laboratori del Politecnico di Bari situati presso la sede del Dipartimento di Meccanica, Matematica, e Management di Japigia. I provini utilizzati presentavano forma circolare con spessore iniziale di 1,32 mm e diametro di 80 mm. Nel capitolo 4 sono analizzati i risultati delle prove eseguite a pressione costante e a pressione variabile (secondo il Jump pressure Method). I livelli di temperatura esplorati sono quattro 480,500,520,540°C. La caratterizzazione ha portato all’individuazione di punti di ottimo per ognuno dei sopracitati livelli di temperatura. In altre parole dall’analisi delle curve di altezza a rottura in funzione del tempo di formatura si sono individuate le migliori pressioni di insufflaggio del gas (argon) per ciascuna temperatura. In ciascun punto di ottimo sono state effettuate almeno due prove interrotte per meglio analizzare l’evoluzione dell’altezza del duomo in funzione del tempo di formatura. Questi risultati sono stati successivamente confrontati con l’analisi dello spessore, sono state infatti sezionate le prove effettuate nei punti di ottimo e le prove interrotte. Sono stati infine calcolati i parametri caratteristici del materiale ovvero la deformazione finale a rottura percentuale, la velocità di deformazione (Strain rate) e il coefficiente di sensibilità alla velocità di deformazione m (Strain rate sensitivity index) . Il calcolo è stato effettuato secondo i modelli ingeneristici di caratterizzazione di Enikeev e Kruglov e del Jump pressure method di modo che questi possano essere inseriti in lavori successivi di analisi con metodologia inversa.