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Laser welding of light alloy components in automotive industry
Thesis in external company
keywords LASER 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 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 su tecnologie ad elettrodo, presentano numerose criticità sul fronte della garanzia di qualità dei giunti saldati a causa delle difficoltà nel tenere sotto controllo, direttamente o indirettamente, l'apporto energetico procurato dall'elettrodo. Infatti, questo dipende da numerose variabili che, in caso scostamenti anche lievi dai valori di riferimento, possono indurre 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 distruttive, con tempistiche di risposta piuttosto lunghe, per lo più incompatibili con i ritmi produttivi. Al contrario, le tecniche di saldatura robotizzate, ottenute mediante l'apporto termico di una sorgente laser, risultano più precise e controllabili, sebbene richiedano maggiori attenzioni nello sviluppo e nella messa a punto del processo.
La tesi mira quindi a investigare la sostenibilità tecnologica ed economica di tecniche di giunzione basate sul processo di saldatura Laser robotizzata applicata al campo automotive,
Altri aspetti affrontati riguardano l'affidabilità e il monitoraggio in linea del processo durante la lavorazione, allo scopo di migliorare 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), al fine di 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 diversi tipi di saldature, oltre a 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 01/10/2021
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