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Solid state welding of light alloy components
Thesis in external company
keywords FRICTION STIR WELDING
Reference persons MANUELA DE MADDIS, FRANCO LOMBARDI, PASQUALE RUSSO SPENA
Thesis type EXPERIMENTAL, MODELING AND DATA ANALYSIS
Description Nel settore automotive vi è la tendenza tende sempre più spinta ad impiegare elementi costruttivi in leghe di alluminio. Ciò spinge ad avere sempre più la necessità di effettuare cordoni di saldatura tra elementi strutturali della carrozzeria.
I processi tradizionali per la saldatura dei componenti in alluminio, basati sulla fusione dei lembi da unire, presentano numerose criticità sul fronte della garanzia di qualità dei giunti saldati a causa delle difficoltà nel tenere sotto controllo, direttamente o indirettamente, tutte le variabili del processo. Infatti, facilmente inducono effetti indesiderati (sia microscopici sia macroscopici) sui giunti stessi come la formazione di fessurazioni, porosità, mancanza di penetrazione e formazione di difettosità microstrutturali. Per di più, sovente le difettosità non sono evidenti e la loro intercettazione richiede tecniche diagnostiche con tempistiche di risposta piuttosto lunghe, per lo più incompatibili con i ritmi produttivi.
La tesi mira quindi a investigare la sostenibilità tecnologica ed economica di tecniche di giunzione basate sul processo di Friction Stir Welding - già sviluppate in campo aerospaziale - applicate al campo automotive,
Questa tecnica, pur se più costosa rispetto a un processo tradizionale, potrebbe essere utilizzata efficientemente grazie alla sua maggiore affidabilità e alla possibilità di monitorare costantemente il processo durante la lavorazione, migliorando di conseguenza la qualità e le proprietà meccaniche del giunto saldato.
I principali obiettivi da perseguire durante l'attività di tesi sono:
- valutazione dell'influenza del materiale e delle sue proprietà fisico-chimiche, metallurgiche e tribologiche sulla qualità del giunto saldato
- valutazione dell'influenza dei parametri di lavorazione sulla qualità del giunto saldato
- confronto tecnologico ed economico tra processi di saldatura avanzati e tradizionali, tra cui saldatura laser, friction stir, e saldatura ad arco
- valutazione dell'efficacia di alcuni pre e post trattamenti (es. lucidatura meccanica e laser, trattamenti termici post saldatura) nel migliorare la qualità del giunto
- analisi e discussione dei criteri di scelta e di ottimizzazione dei parametri di lavorazione sulla base dei risultati di prove sperimentali.
L'attività di tesi è supportata dal Centro Interdipartimentale J-Tech@Polito dove sono disponibili attrezzature per eseguire la saldatura sia allo stato solido, sia per fusione, anche con il supporto di sensori per il monitoraggio dei processi di giunzione e della qualità del giunto.
Required skills meccanica di base, principi delle lavorazioni meccaniche, materiali metallici
Deadline 29/09/2021
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