Processi di fabbricazione di profilati estrusi rinforzati con schiuma metallica

Il presente report descrive le fasi di calibrazione del forno di schiumatura per la realizzazione di compositi metallo-metallo costituiti da un profilato in Alluminio AA6060 e da un core in schiuma metallica ottenuto mediante la schiumatura di un precursore commerciale Alulight eutettico di tipo AlSi10 contente lo 0.8% in peso di agente schiumante (TiH2). Il primo capitolo riguarda l’analisi dei parametri di controllo, temperatura e tempo, e la loro correlazione (anche mediante Design of Experiment) con i dati di risposta, principalmente espansione e densità, considerando un piano sperimentale fattoriale con tre livelli di tempi di schiumatura, due livelli di temperatura e due condizioni di raffreddamento, effettuato con due repliche. In particolare, le due repliche sono state effettuate in due punti distinti del forno, evidenziando differenze sostanziali in funzione della temperatura rilevata nel piattello del crogiolo. Con i dati derivanti dall’analisi di immagine e dall’analisi DOE (riferita anche alle misure di espansione mediante sensore laser) sono stati effettuati test di schiumatura in cilindri estrusi, di diametro 30 mm, altezza 40 mm e spessore di parete 2 mm, con l’obiettivo di raggiungere una densità del core di 0.55 g/cm3 +/- 0.05 g/cm3. I parametri per questi test sono stati definiti considerando i limiti imposti dalla temperatura massima (per evitare la fusione o l’eccessivo rammollimento dell’estruso) e utilizzando tempi ottimizzati in funzione delle maggiori masse in gioco, rispetto alla schiumatura di semplici granuli di precursore. Ulteriori test preliminari sono stati realizzati su campioni cilindrici di lunghezza 120 mm: questi hanno tuttavia indicato la necessità di modificare il set up di prova, con un affinamento dei parametri di processo possibile solo mediante l’impiego di un sistema di carico, scarico e raffreddamento automatico dei campioni (descritto nel report RdS/2012/099 e in fase di acquisizione).