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2.1 - LEGHE DI ALLUMINIO
2.1.6 - Componenti stampati

Il vantaggio principale rispetto allo stampaggio di lamiere in acciaio è la conseguente riduzione di peso, ottenibile peraltro mediante tecnologie di stampaggio analoghe a quelle tradizionali.

Gli svantaggi relativi sono così riassumibili:

  • Maggior costo del materiale;
  • Maggior ritorno elastico e problemi di splitting con conseguente difficoltà di lavorazione;
  • Minore modulo elastico

La rigidezza richiesta è ottenibile mediante:

  • Adeguata geometria: comporta sensibili modifiche alle linee esterne e quindi al design della vettura, ponendo notevoli limiti in questo senso;
  • Aumento dello spessore rispetto alla lamiera in acciaio: in questo modo si aumentano ulteriormente i costi e si riduce il vantaggio in termini di peso.

Poiché in generale si desiderano mantenere le forme dei pannelli pressoché inalterate, la via più praticata è l’utilizzo di spessori incrementati.

Per avere un ordine di grandezza, si può considerare che la rigidezza flessionale di una piastra piana elastica è data in prima approssimazione dalla relazione:

Rigidezza flessionale di una piastra piana

Data la differenza tra i moduli elastici tra acciaio e leghe di alluminio, per avere un valore equivalente gli spessori delle lamiere in lega leggera devono quindi essere incrementate di un fattore pari a 1.4.

Le leghe più utilizzate per lo stampaggio di pannelli carrozzeria sono alcune della serie 6000 (6009, 6015 e 6016) e la lega 5182.

Le prime sono deformate allo stato T4 e subiscono un invecchiamento artificiale durante la cottura delle vernici.

La 5182 è invece deformata allo stato ricotto (O) e la deformazione plastica ne incrementa la resistenza meccanica per incrudimento.

Le leghe 6009 e 6016 presentano una buona resistenza meccanica ed alla deformazione, e quindi all’ammaccatura, superiore anche a quella dell’acciaio.

Le leghe 6015 e 5182 hanno invece maggiore formabilità, seppur decisamente inferiore a quella dell’acciaio da profondo stampaggio.

La 6015 presenta inoltre un contenuto ritorno elastico e permette di utilizzare più facilmente gli stessi stampi impiegati per l’acciaio o di stampare componenti con forme più complesse.

La 5182 ha ottime caratteristiche di resistenza alla corrosione e di saldabilità, e viene spesso utilizzata per la produzione di intere scocche portanti.

Nella Tabella seguente sono riportate le caratteristiche meccaniche di queste leghe e della lamiera in acciaio da stampaggio.

Lega

Stato

UTS [MPa]

R p0.2 [MPa]

A50 [%]

6009

T4

280

160

22

6015

T4

190

115

20

6016

T4

245

135

26

5182

O

265

130

23

Acciaio SAE J2329

-

270 (min.)

140-260

34-42 (min.)

Proprietà meccaniche delle leghe da stampaggio
(min. = valore minimo richiesto)
 
 
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