Usando il laser, i ricercatori del Fraunhofer IWS sono riusciti a saldare strutture a camera cava in filigrana con fogli di copertura che formano pannelli sandwich leggeri offrendo nuove prospettive di costruzione leggera per sovrastrutture navali, ferrovie e capannoni industriali.
Una nuova “placcatura a sandwich” realizzata con il laser dal Fraunhofer IWS consente di produrre pannelli e i profili leggeri in modo molto più rapido ed economico rispetto ai metodi convenzionali.
I pannelli e i profili sandwich sono costituiti da strutture a camera cava a nido d’ape, trapezoidali, reticolari o sferiche.
Tipici materiali di partenza sono acciaio sottile, alluminio, plastica o altri materiali. Su queste strutture interne, i produttori saldano o incollano fogli sottili su entrambi i lati.
La nuova tecnologia consente di produrre queste lastre leggere in un unico passaggio utilizzando un processo di laminazione.
Rispetto ai metodi convenzionali come l’estrusione ad alte temperature, la saldatura laser consente di risparmiare una notevole quantità di energia, perché la luce deve solo fondere localmente le superfici metalliche fino a uno spessore sottilissimo.
Sviluppati su scala industriale, questi sistemi potrebbero produrre più di dieci metri di lamiera leggera al minuto.
Inoltre, queste macchine possono essere rapidamente convertite in nuove strutture di profili o fogli, mentre le presse di estrusione richiedono uno strumento diverso per ogni applicazione.
La placcatura laser a sandwich può essere impiegata anche per produrre strutture stabili con uno spessore di pochi decimi di millimetro.
Poiché il rivestimento laser a rullo consente di costruire elementi leggeri ed economici di acciaio puro e resistenti al calore, i pannelli possono essere installati anche in luoghi tradizionalmente vietati a molte strutture leggere convenzionali per motivi di protezione antincendio, per esempio in alcune aree della costruzione navale.
Le costruzioni leggere a loro volta riducono il consumo di materiale nell’industria delle forniture e di conseguenza il peso di veicoli, aerei e navi, permettendo di risparmiare combustibili fossili o elettricità.
Infine i pannelli sandwich giuntati al laser non contengono né adesivi né saldature o altri materiali estranei che richiedono una laboriosa separazione negli impianti di riciclo.
Gli scenari applicativi iniziali potrebbero includere scale leggere o pareti divisorie per navi, per esempio, in cui i cavi elettrici e altri supporti possono essere posati in modo invisibile grazie alle strutture interne cave delle piastre.
La nuova tecnologia potrebbe anche affermarsi rapidamente nei rimorchi per camion e nella costruzione di capannoni.
Nell’immediato i ricercatori del Fraunhofer sono alla ricerca di partner per trasferire l’idea in applicazioni pratiche.
Fonte: Fraunhofer IWS
