Ottimizzazione del processo di pressocolata per il miglioramento delle prestazioni meccaniche in caso di impatto

摘要

Le prestazioni di un componente in lega di alluminio soggetto a prova di impatto si definiscono sulla base dell’energia assorbita durante l’urto e il transitorio di smorzamento della velocità del corpo impattante. I test e gli strumenti di laboratorio sono onerosi e sofisticati per ogni componente, ma attualmente costituiscono l’approccio ideale per il collaudo finale del componente, a meno che gli strumenti CAE siano in grado di sostituire (almeno in parte) i test reali. Un tale obiettivo è sicuramente ambizioso in quanto richiede un’attenta ricerca e comprensione dei fattori che concorrono a definire il comportamento elasto-plastico a rottura del materiale. Ancor più delicata è la caratterizzazione del materiale nel caso di pressocolati in lega di alluminio dove le proprietà meccaniche dipendono fortemente dai difetti di fonderia piuttosto che dalla microstruttura. Il progetto NADIA (New Automotive components Designed for and manufactured by Intelligent processing of light Alloys, Thematic priorities 3 – NMP, Contract N°: 026563-2) del FP6 è stato valutato come il progetto di riferimento nel settore automotive per l’integrazione del processo manifatturiero con la risposta meccanica dei componenti in lega leggera. Al termine della ricerca di base sulle leghe secondarie e sugli effetti degli elementi e i parametri di processo sulle prestazioni del materiale, il progetto prevede l’applicazione ingegneristica delle nuove conoscenze e modelli. Con particolare riferimento ad uno dei dimostratori, il “Rack&Pinion” della CIE Automotive, un nuovo strumento ingegneristico è in grado oggi di trasferire la previsione delle proprietà meccaniche del getto (MAGMASOFT) in un codice FEM per simulazione di impatto (LS-DYNA) attraverso un’avanzata correlazione fra la tensione di rottura locale e i più significativi indici didifettologia per inglobamento da gas o porosità da ritiro.