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Taglio laser e resistenza dei metalli Un progetto di ricerca del dottorato in Innovazione Industriale di UniTrento che vede coinvolti il Dipartimento di Ingegneria civile, ambientale e meccanica e Adige Sys – Blm Group.
TAGLIARE
i metalli con il laser è una pratica consolidata, che fa parte di molti processi produttivi. Ma nonostante i grandi vantaggi e i risparmi che porta in termini di tempi e di costi, il calore generato da questo tipo di taglio è una componente da tenere sotto strettissima osservazione. Con il calore i materiali possono infatti perdere le proprie caratteristiche, cambiare proprietà, trasformarsi e reagire diversamente. Per non rinunciare alle potenzialità del laser senza compromettere l'integrità di ciò che si andrà a costruire, Adige Sys – Blm Group, leader mondiale nella costruzione di macchine per la lavorazione laser di metalli, si è rivolta all’Università di Trento. Lo ha fatto finanziando una borsa del dottorato in Innovazione Industriale, aprendo così le porte della propria azienda ai ricercatori del Dicam, e mettendo a disposizione la propria competenza manufatturiera in cambio della loro collaborazione analitica. A legare il livello delle competenze del Dicam e la precisione costruttiva dell’azienda di Levico Terme, è stato il rapporto tra il tempo e il calore. Adige Sys crea macchinari in grado di tagliare tubi e travi di grandi dimensioni che serviranno poi in ambito strutturale per costruire capannoni, coperture di stadi, ponti… Insomma, per un tipo di impiego per il quale è richiesta una qualificazione normativa molto rigorosa, che stabilisce come questi manufatti devono essere fatti, quanto devono durare, che resistenza alla fatica ad alto numero di cicli devono garantire. «Si tratta di strutture che devono durare nel tempo – chiarisce Alberto Valli, direttore tecnico di Adige Sys – ma resistere anche alle vibrazioni, agli agenti atmosferici, alle sollecitazioni, tutti parametri per i quali una la-
vorazione termica, come quella laser, viene vista con sospetto. Perché il materiale durante il taglio si riscalda e può diventare più fragile, meno resistente, troppo duro e poco flessibile… Per noi diventava dunque fondamentale capire quali effetti questo tipo di lavorazione ha sui materiali in termini di variazione delle caratteristiche metallurgiche e meccaniche. I primi risultati sono stati incoraggianti. Le prove fatte dimostrano che il laser, in determinate condizioni, non cambia le caratteristiche dei materiali con i quali viene in contatto. Un’osservazione che ha già portato alla modifica di diverse normative europee. Ma un risultato che rappresenta solo un nuovo punto di partenza per i ricercatori e per l’azienda. Chiarito infatti che il taglio laser può non alterare significativamente le proprietà dei metalli che taglia, resta da capire quali siano queste “determinate condizioni”. “Finora la nostra esperienza con il taglio laser ci ha portati a determinare in modo empirico i parametri di taglio che assicurano le condizioni per non impattare negativamente sulle caratteristiche dei materiali tagliati. Il passo in più che abbiamo voluto fare è stato quello di arrivare a un modello fisico-matematico del processo in grado di predire, al variare della potenza e delle altre caratteristiche del laser, come si comporta ciascun materiale. Per tale obiettivo, abbiamo ritenuto indispensabile la competenza meccanica e numerica dell’Università”.
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