L’impiego delle saldature laser nella realizzazione di travi cold-formed di tipo innovativo

Il progetto di ricerca (L. 598 del 1994) è volto alla definizione di un processo di produzione innovativo per travi cold-formed in acciaio. Tale processo sarà utilizzato per la realizzazione di una membratura denominata Modular Light-Weight Cold-Formed Beams (MLC Beams). La membratura si presenta come un sottosistema strutturale generato dall’accoppiamento “back-to-back” di due semiprofili a C formati a freddo, così da comporre un’unica sezione trasversale simmetrica a doppio T, anch’esso innovativo per i particolari contenuti tecnologici e prestazionali, in corso di studio ed elaborazione da parte dell’azienda Ben Vautier. Il progetto sarà sviluppato comparando due possibili processi di produzione della trave, per chiodatura e saldatura laser, considerando sia le variazioni sulla qualità del prodotto, che i vantaggi ottenibili in produzione. Inoltre, il progetto di ricerca si baserà sulla messa a punto del processo di saldatura laser, secondo parametri che ne garantiscano un’elevata qualità, e sulla comparazione dei risultati con il processo convenzionale, sia in termini di qualità del prodotto, sia in termini di qualità e performance del processo. La messa a punto del nuovo processo di produzione e il confronto con la tecnica convenzionale, avverrà sia mediante simulazione, che mediante prove pratiche e realizzazione di prototipi del prodotto. Il progetto prevede quattro obiettivi realizzativi (OR). Nell’ambito delle attività dell’OR 1 dovrà essere messa a punto una serie di modelli in grado di simulare il comportamento di travi chiodate e travi saldate. Per quanto riguarda le travi chiodate, potranno essere estrapolati dei dati dalla letteratura oppure si potranno eseguire delle prove meccaniche su elementi realizzati con processo attuale. Per le simulazioni degli elementi saldati, è necessario conoscere invece alcune caratteristiche della saldatura, e quindi dovranno essere realizzati provini su cui eseguire prove di rottura per la caratterizzazione. Le possibili configurazioni di saldatura saranno suggerite dai risultati delle analisi agli elementi finiti. Nell’ambito dell’OR 2 le attività saranno tese alla ottimizzazione del processo di saldatura per le diverse tipologie di prodotto, spessori delle lamiere e spessori dei rinforzi, che variano a seconda della famiglia di prodotto e delle dimensioni. Questi dati saranno poi oggetto di una fase di validazione comparativa. Il progetto termina con la realizzazione di un avamprogetto di massima, con l’individuazione degli elementi componenti l’impianto, di cui saranno definite le specifiche di base, che permetta di ottenere una valutazione della produttività d’impianto, il costo d’investimento e quello di esercizio per una valutazione complessiva del rapporto costi-benefici.