Saldatura per attrito lineare su larga scala

La saldatrice ad attrito lineare potrebbe non sembrare così imponente come potrebbero suggerire le sue dimensioni perché la maggior parte si trova in una fossa profonda.

Tutti possiamo sopportare di perdere un po’ di peso, e i produttori statunitensi non sono diversi. Ciò spiega il crescente interesse per la “alleggerimento” di alcuni prodotti.

Non è difficile comprendere l'interesse: rimuovi il peso da un aereo, una nave o un veicolo e l'utente finale non avrà bisogno di tanto carburante per alimentare il mezzo di trasporto. Anche a fronte di costi del carburante inferiori ai massimi storici, tutti sono interessati al risparmio sui costi laddove è possibile ottenerlo.

L'indagine sull'alleggerimento presenta altri vantaggi. Si stanno studiando materiali nuovi e meno costosi per vedere se possono offrire le stesse prestazioni dei materiali utilizzati da molto tempo. In alcuni casi, queste alternative potrebbero anche mostrare proprietà prestazionali ancora migliori rispetto ai materiali tradizionali che potrebbero sostituire. Inoltre, sono in corso ricerche per esaminare nuove tecnologie per colare, trattare termicamente, formare/modellare, unire e rivestire questi nuovi materiali.

Lightweight Innovations for Tomorrow (LIFT), con sede a Detroit, è alla guida di questa ricerca sull’alleggerimento. È stato creato a seguito di un consorzio che ha vinto un programma del Dipartimento della Difesa nel febbraio 2014. L'American Lightweight Materials Manufacturing Innovation Institute, che comprende l'organizzazione no-profit EWI per la tecnologia di produzione, l'Università del Michigan e l'Ohio State University, ha istituito il suo centro di 100.000 metri quadrati -foot quasi un anno dopo e annunciò formalmente il suo nome LIFT. Da allora l'organizzazione ha lavorato per accelerare il trasferimento di nuove tecnologie di produzione dal laboratorio di ricerca al reparto di produzione.

LIFT ha recentemente apportato una grande aggiunta ai suoi sforzi di ricerca e questo nuovo strumento promette di avere un enorme impatto sul modo in cui vengono fabbricate alcune parti metalliche di grandi dimensioni.

LIFT sta installando quella che si ritiene essere una delle più grandi macchine per saldatura ad attrito lineare (LFW) nel suo stabilimento di Detroit. Infatti, Alan Taub, ex chief technology officer di LIFT e ora consulente tecnico senior di LIFT, ha affermato che l’alta campata costruita nel 2016 è stata costruita pensando a questa attrezzatura.

"Abbiamo aziende del settore che chiamiamo i nostri membri dell'oro e dell'argento e abbiamo condotto sondaggi con loro per un periodo di 18 mesi", ha affermato Taub. "Abbiamo chiesto loro a quale tipo di attrezzatura non avevano accesso e cosa avrebbero voluto vederci inserire nella nostra struttura."

Il risultato è una macchina che pesa 122.000 libbre, circa lo stesso peso di un Boeing 737. La maggior parte della macchina si trova in una fossa di 15 piedi che è stata scavata nello stesso periodo in cui è stata costruita l'alta baia. Ha un 22 x 8 x 14 piedi. busta, capace di unire alcune parti molto grandi.

"Questa non è una nuova tecnologia", ha affermato Hadrian Rori, responsabile tecnologico di LIFT. “Nel corso degli anni è stato utilizzato per altri processi di giunzione e nella ricerca. Ciò che rende unica questa macchina è che ha la più ampia dotazione per la messa a punto di alcuni di questi processi”.

MTI Welding, South Bend, Indiana, ha costruito l'attrezzatura per LIFT. È un produttore di apparecchiature per saldatura ad attrito per altri produttori e offre anche servizi di produzione a contratto. Un paio di macchine LFW sono di proprietà di grandi aziende aerospaziali del Nord America, mentre altre macchine trovate in tutto il mondo sono utilizzate principalmente per scopi di ricerca e sviluppo. Si ritiene che nessuno sia grande quanto l'attrezzatura LIFT.

Quella che è considerata una delle macchine per saldatura ad attrito lineare più grandi del mondo viene consegnata allo stabilimento Lightweight Innovations for Tomorrow di Detroit.

Allora perché la saldatura ad attrito per queste applicazioni di alleggerimento? Il processo crea un legame forte quanto il materiale base, senza la distorsione solitamente associata alle tecnologie di saldatura per fusione e alle loro enormi zone influenzate dal calore. Inoltre, questo metodo di giunzione evita altri inconvenienti della saldatura per fusione convenzionale, come ritiro, fessurazioni da solidificazione e porosità.