RICERCA ITALIANA     

STUDIO ED OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO DI FORMATURA SUPERPLASTICA DI LAMIERE IN LEGHE DI MAGNESIO

Politecnico di Bari

Abstract

Negli ultimi anni l'utilizzo di lamiere in leghe di Magnesio (Mg) sta guadagnando un interesse industriale sempre crescente grazie all'elevato rapporto resistenza/peso che le caratterizza. Nonostante le potenzialità, il loro utilizzo non è ancora diffuso a causa soprattutto dalla bassa deformabilità a freddo. Risultati promettenti sono stati ottenuti realizzando la deformazione a temperature elevate; è stato inoltre evidenziato che, se accompagnata da velocità di deformazione relativamente basse e da una dimensione media dei grani relativamente fine, l'elevata temperatura può attivare i tipici meccanismi di deformazione superplastica. Per questo, l'applicazione della tecnica della formatura superplastica (SPF) delle lamiere in leghe di Mg ha recentemente attratto l'attenzione di molti ricercatori. In realtà gli studi si sono concentrati principalmente sulla caratterizzazione del comportamento superplastico del Mg ed in particolare sulle tecnologie per affinare il grano, sulla definizione di modelli reologici con prove di caratterizzazione (in genere di trazione monoassiale), sui meccanismi di danneggiamento per cavitazione (questi ultimi, in particolare, solo per alcune leghe). Sono stati proposti pochi modelli per la formazione delle cavità tra i grani, ma non sono stati sviluppati modelli capaci di descrivere l'evoluzione delle cavità in funzione dei parametri di processo (temperatura, velocità di deformazione e deformazione) con l'obiettivo di definire un modello di danneggiamento da implementare in codici agli Elementi Finititi (EF).
Al contrario delle leghe di alluminio e di titanio, poche ricerche sono state invece finalizzate allo studio della SPF in stampo chiuso, sulle criticità introdotte dalla forma dello stampo, sui metodi di ottimizzazione più indicati per garantire un danneggiamento controllato nel materiale ed una uniformità di spessore del componente.
In questo scenario, il programma di Ricerca che le unità di ricerca di Ancona, Bari e Cassino intendono realizzare, è focalizzato sullo studio dei processi di SPF di lamiere in lega di Mg ed in particolare ha come obiettivi principali quelli di (i) studiare i limiti di formabilità in campo superplastico di lamiere in leghe di Mg, (ii) analizzare le criticità legate alla forma del componente da realizzare per SPF con gas in pressione (Blow Forming) in matrici chiuse, (iii) ottimizzare il processo di formatura superplastica di un componente industriale in termini di tempo ciclo e di distribuzione uniforme degli spessori del prodotto.
L'obiettivo di rendere uniforme la distribuzione di spessore del prodotto dopo formatura, è un aspetto comune a tutte le lavorazioni di formatura superplastica, indipendentemente dal tipo di lega. Il programma di ricerca intende affrontare questa problematica progettando il blank iniziale con spessori differenziati. Al contrario delle soluzioni generalmente utilizzate, le unità di ricerca propongono una soluzione innovativa per i processi di formatura superplastica, ovvero quella di studiare le potenzialità della tecnologia dei Tailor Welded Blanks (TWBs), generalmente utilizzata nello stampaggio a freddo delle lamiere. In particolare, in questo progetto, si intende progettare il blank iniziale saldando al fascio Laser, patch di lamiere di Mg di diverso spessore.
Il programma generale di ricerca si articola in cinque task; in ciascuno di essi è previsto un contributo complementare e sinergico di tutte le Unità Operative. E' prevista una intensa attività sperimentale, realizzata con le attrezzature già disponibili dalle unità operative (macchine per prove di caratterizzazione, sistema di formatura di Blow-Forming, microscopi ottici per analisi microstrutturali, microscopi elettronici in trasmissione e scansione). L'attività sperimentale sarà affiancata da una analisi che sarà affrontata con metodi analitici, numerici (basati sull'utilizzo del metodo degli EF) e di intelligenza artificiale (basati sull'utilizzo di reti neurali). <<<

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Luigi TRICARICO Politecnico di BARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il programma di Ricerca ha come obiettivi quello di (i) studiare i limiti di formabilità in campo superplastico di lamiere in leghe di Magnesio (Mg), (ii) analizzare le criticità legate alla forma del componente da realizzare per formatura superplastica con gas in pressione (Blow Forming) in matrici chiuse, (iii) ottimizzare il tempo ciclo e la distribuzione degli spessori del prodotto mediante la definizione del ciclo di pressione ottimale e l'utilizzo della tecnica Tailor Welded Blank (TWB) per definire il blank iniziale con spessore differenziato.
Il programma è organizzato in 5 task. Di seguito si descrivono gli obiettivi intermedi di ogni task e la loro verificabilità attraverso i risultati della ricerca.
L'obiettivo del primo task è quello di individuare le leghe di magnesio da studiare durante l'intero programma di ricerca, nonché gli spessori delle lamiere da acquisire. La scelta di materiali e spessori sarà fatta considerando le leghe di Mg attualmente disponibili e che hanno evidenziato comportamento superplastico; la scelta dovrà comunque tener conto delle attività previste in questo programma, delle attrezzature sperimentali attualmente disponibili nelle tre unità operative e di quelle che si intende appositamente progettare e realizzare per perseguire gli obiettivi precedentemente descritti.
L'obiettivo del secondo task coincide con l'obiettivo (i) del programma di ricerca, ovvero la definizione del limite di formabilità in campo superplastico delle lamiere oggetto di studio. Utilizzando le attrezzature di laboratorio attualmente dislocate nelle diverse sedi operative e quelle acquisibili con i fondi di questo progetto (forni, sistema di acquisizione segnali, sistema ottico per acquisizione delle deformazioni, misuratore di spessore a ultrasuoni), saranno realizzate prove sperimentali di caratterizzazione in campo superplastico, sottoponendo i provini a stati di tensione monoassiali (con prove di trazione) e a stati di tensione biassiali bilanciati e non bilanciati (con prove di Blow Forming in matrici aperte cilindriche e ellittiche). I provini deformati saranno analizzati per determinare gli spessori, le deformazioni superficiali, le dimensioni del grano, i microvuoti accumulati durante la formatura. I risultati saranno analizzati con metodi analitici, numerici (basati sull'utilizzo del metodo FE) e di intelligenza artificiale (basati sull'utilizzo di reti neurali). Gli obiettivi intermedi che si intende raggiungere e che potranno essere considerati come risultati tangibili da verificare alla fine del task possono così sintetizzarsi: (a) individuazione di uno o più modelli reologici in grado di descrivere il comportamento superplastico delle leghe di magnesio scelte; (b) definizione dei parametri della o delle equazioni costitutive del materiale precedentemente individuate; (c) definizione dei meccanismi di cavitazione per tali materiali in condizioni superplastiche; (d) modelli di previsione del danneggiamento per cavitazione; (e) algoritmi interfacciati a codici commerciali basati sul metodo agli Elementi Finiti che possano predire la distribuzione degli spessori del componente realizzato, la curva di carico ottimale pressione-tempo, il danneggiamento del materiale dovuto alla cavitazione, la rottura durante i processi di formatura; (f) definizione del limite di formabilità delle leghe in esame al variare degli stati deformativi imposti con la caratterizzazione.
Il comportamento superplastico delle leghe di magnesio in questa fase del programma sarà confrontato con quello di leghe che presentano superplasticità a temperature più basse di quelle relative alle leghe di Mg.
L'obiettivo del terzo task coincide con l'obiettivo (ii) del programma di ricerca, ovvero lo studio con approccio sperimentale e numerico (basato sull'utilizzo del metodo EF) delle criticità che intervengono durante la formatura superplastica di Blow Forming in stampo chiuso; si intende in particolare quantificare tali criticità misurando la microstruttura, il danneggiamento per cavitazione e l'assottigliamento subito dalla lamiera a fine processo in funzione del profilo di pressione utilizzato durante la fase di formatura e quindi dei parametri caratteristici della matrice (forma dello stampo, parametri geometrici significativi dello stampo, condizioni tribologiche della superficie dello stampo). Il programma di ricerca prevede la definizione di forme degli stampi semplici ma ugualmente significative delle problematiche che si realizzano nel processo di Blow Forming di un componente industriale. Per questo le unità operative dovranno progettare e realizzare nuove attrezzature (matrici con geometrie diverse, circuito di back pressure per studiarne gli effetti sulla cavitazione). In questo caso gli obiettivi intermedi che si intende raggiungere e che possono essere considerati come risultati tangibili da verificare alla fine del task possono così sintetizzarsi: (a) definizione delle criticità legate alla forma dello stampo a parità di altre condizioni; (b) individuazione, a parità di forma della stampo, delle zone critiche del prodotto formato in funzione dei parametri geometrici significativi della forma, della legge di pressione e delle condizioni tribologiche sulla superficie dello stampo; (c) definizione del tempo ciclo di formatura ottimale che riduce le criticità (in termini di assottigliamento e di cavitazione); (d) verifica di validità dei modelli di danneggiamento formulati ed implementi in codici agli EF nella task 2.
L'obiettivo del quarto task è quello di individuare un componente industriale da realizzare per formatura superplastica di lamiere in leghe di magnesio. Si intende effettuare tale scelta con particolare riferimento a quei settori (aeronautico, aerospaziale, automobilistico, sportivo, elettronico) che potrebbero avvantaggiarsi della tecnologia di formatura e del materiale oggetto di studio in questo programma.
L'obiettivo del quinto ed ultimo task coincide con l'obiettivo (iii) del programma di ricerca, ovvero l'ottimizzazione del processo di formatura superplastica del simulacro individuato nel task precedente. Un aspetto dell'ottimizzazione seguirà l'approccio definito nel terzo task, ovvero la ricerca del tempo ciclo ottimale in grado di ridurre le criticità sul prodotto; in questo caso i risultati attesi sono l'individuazione di temperature e legge di pressione durante la formatura. Un ulteriore aspetto dell'ottimizzazione sarà quello di rendere più uniforme possibile la distribuzione di spessore del simulacro dopo formatura (evitando eccessivi assottigliamenti nelle zone critiche), utilizzando la tecnologia dei TWBs ed in particolare quella basata sulla saldatura di lamiere con fascio laser. Quest'approccio prevede perciò una fase di caratterizzazione a temperature elevate del comportamento reologico e dei meccanismi di cavitazione nel zona fusa ed in quella termicamente alterata del giunto saldato, che si richiama alle metodologie messe a punto nel secondo task, ed una di progettazione del TWBs con patch di lamiere di magnesio di diverso spessore, che si avvale dei risultati e dei modelli di simulazione agli EF messi a punto nel terzo task. In questo secondo aspetto dell'ottimizzazione, gli obiettivi intermedi che si intende raggiungere e che potranno essere considerati come risultati tangibili da verificare alla fine del task possono così sintetizzarsi: (i) definizione di un modello reologico e di un modello di danneggiamento in grado di descrivere il comportamento superplastico del giunto saldato, a parità di parametri di saldatura; (ii) definizione delle potenzialità della tecnologia dei TWBs nella formatura superplastica per Blow Forming di lamiere in leghe di Mg, in termini di uniformità di spessore del simulacro e di danneggiamento per cavitazione nella zona saldata. <<<

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

LA SUPERPLASTICITÀ E LA FORMATURA SUPERPLASTICA
La superplasticità è definita come la capacità dei materiali policristallini di esibire allungamenti rilevanti ed uniformi prima della rottura. L'ampiezza di tali allungamenti è generalmente dell'ordine di alcune centinaia o perfino alcune migliaia di percento. Le elevate duttilità associate alla superplasticità si manifestano: 1) con piccole dimensioni dei grani (di solito inferiori a circa 10 micrometri), 2) con valori relativamente bassi di velocità di deformazione (<10-3 s-1), e 3) con valori di temperatura al di sopra di 0.5-0.6Tm, dove Tm rappresenta la temperatura assoluta di fusione. In queste condizioni, i materiali a grani fini si deformano principalmente attraverso i meccanismi di scorrimento ai bordi di grano (GBS) [1-6].
La formatura superplastica (SPF) della lamiera è un metodo di lavorazione innovativo ampiamente adottato nell'industria ærospaziale per produrre parti di geometria complessa: stampo e lamiera sono portati alla temperatura di formatura e per effetto di un gas in pressione (in genere sono necessarie pressioni inferiori a 3.5 MPa) la lamiera è deformata secondo la geometria dello stampo. La deformazione superplastica è caratterizzata da basse tensioni di flusso: quest'aspetto insieme all'elevata uniformità del flusso plastico, ha portato ad un forte interesse commerciale della formatura superplastica. L'industria aerospaziale ha suggerito che la formatura superplastica può essere usata in un singolo ciclo operativo per produrre parti di forma complessa che in processi di formatura convenzionale richiedono normalmente il montaggio di diverse parti. Con riferimento alla superplasticità isotermica, vale a dire la tecnologia considerata nei processi industriali, le condizioni che devono essere rispettate affinché un metallo o una lega metallica presenti un comportamento superplastico riguardano la microstruttura del materiale e i parametri operativi adottati durante il processo di formatura.
PROVE DI CARATTERIZZAZIONE E MODELLI REOLOGICI
Negli ultimi anni è stata condotta un'intensa attività di ricerca per studiare il comportamento superplastico di numerose leghe (di alluminio, titanio, magnesio) con diverse tipologie di prove (di trazione, di espansione libera). Diverse sono le equazioni costitutive che esistono in letteratura in grado di descrivere la relazione tra la tensione di flusso () ed i parametri più significativi: tempo, temperatura di prova, velocità di deformazione () [5, 7-10]. Tra questi, il modello di Backofen: , in cui m rappresenta il coefficiente di sensibilità alla velocità di deformazione, dipendente dalla velocità di deformazione, dalla temperatura e dalla dimensione dei grani. Backofen propone un metodo (velocity jump method) per la stima del coefficiente di sensibilità alla velocità di deformazione. Per ottenere un comportamento superplastico m, dovrebbe essere superiore o uguale a 0.3; per la maggior parte dei materiali superplastici m varia tra 0.4-0.8.
Accanto alle tradizionali prove di trazione e a quelle proposte da Backofen, si sono sviluppate numerose tecniche per la caratterizzazione di materiali superplastici; in particolare tali tecniche mirano a riprodurre stati tensionali e deformativi più vicini a quelli che il materiale effettivamente subisce nei processi di SPF. Le prove di espansione libera in matrice assialsimmetrica sottopongono la lamiera ad uno stato tensionale biassiale bilanciato; tramite la teoria dei gusci è possibile formulare modelli analitici per predire l'assottigliamento della lamiera nella zona del polo [11]. Prove di espansione libera in matrici ellittiche sono state utilizzate per studiare il comportamento superplastico in stati di tensione biassiali non bilanciati [12-13].
LA CAVITAZIONE ED I MODELLI DI DANNEGGIAMENTO
Diversi aspetti critici ostacolano lo sviluppo industriale della SPF; tra questi sono rilevanti sulla qualità del prodotto il danneggiamento per cavitazione [14] e l'assottigliamento non uniforme della lamiera.
La cavitazione avviene attraverso la nucleazione, la crescita e la coalescenza dei vuoti al bordo dei grani [15-16]; essa non solo limita la duttilità, ma riduce anche le proprietà in servizio dei componenti deformati superplasticamente, soprattutto se sollecitati a fatica [17]. Le cavità, che preferenzialmente nucleano in corrispondenza d'irregolarità del contorno dei grani, di punti triplici o di particelle di seconda-fase, crescono mediante un meccanismo di deformazione plastica o di diffusione controllato, o di una combinazione dei due. La coalescenza delle cavità si presenta durante le ultime fasi del processo di deformazione quando si è sviluppata una grande frazione del volume della cavità. Un aspetto importante del problema della crescita delle cavità è l'effetto dell'interazione dei vuoti sul comportamento meccanico macroscopico (tensione di flusso e duttilità) del materiale studiato.
Sono state realizzate varie ricerche con lo scopo di studiare l'evoluzione del danneggiamento per cavitazione durante i processi SPF per minimizzare gli svantaggi causati dalla cavitazione [3,14]; tali studi hanno evidenziato che i parametri che influenzano la crescita dei vuoti nella deformazione superplastica sono l'indice di sensibilità alla velocità di deformazione (m), la dimensione e il numero dei vuoti [18-19]. Nel passato, la scarsa disponibilità di dati sperimentali sulla nucleazione superplastica ha portato alla formulazione di vari modelli che descrivevano la crescita delle cavità assumendo che i microvuoti fossero preesistenti all'interno del materiale. Poiché diversi autori non avevano osservato tali microvuoti, i modelli precedenti non poterono essere generalizzati. Perciò si capì come fosse importante analizzare lo stadio di nucleazione e la prima crescita. Sebbene la cavitazione alle alte temperature sia stata studiata per lungo tempo, i meccanismi di nucleazione delle cavità non sono ancora ben noti [14]. I primi modelli sulla nucleazione sono stati basati sulla condensazione delle vacanze. Successivamente, è stato dimostrato che la condensazione delle vacanze non era una condizione necessaria per la nucleazione, mentre venne riconosciuto il ruolo del meccanismo GBS [2,15]. Raj e Ashby [20] determinarono la velocità di nucleazione delle cavità usando la classica teoria della nucleazione. Jiang ed i suoi collaboratori [21] hanno proposto modelli di nucleazione basati sul "pilling up" delle dislocazioni. Questi modelli, in particolari condizioni di tensione, danno la stessa previsione fornita da Raj e Ashby. Ghosh propose meccanismi di nucleazione dinamica per la lega di alluminio AA7475 durante il comportamento superplastico. Egli suppose che i luoghi di nucleazione dipendessero dalla presenza di particelle ai bordi dei grani. Stowell [22] propose un modello per prevedere la velocità di deformazione critica al di sotto della quale la nucleazione delle cavità all'interfaccia particella-matrice è inibita dal rilassamento della tensione per mezzo dei meccanismi di diffusione.
OTTIMIZZAZIONE DELLA DISTRIBUZIONE DEGLI SPESSORI DEL COMPONENTE
Nei processi SPF il controllo della distribuzione degli spessori del componente è uno dei problemi più importanti; l'uniformità degli spessori è fondamentale sia per evitare rotture premature durante il processo di formatura, sia per valutare la qualità del componente finito. Permettono di rendere uniforme lo spessore a fine formatura i seguenti metodi: 1) definizione di un ciclo pressione-tempo ottimale; 2) sviluppo di opportune strategie di formatura.
1) Definizione del profilo di pressione ottimale
L'indice di sensibilità alla velocità di deformazione fornisce una misura delle capacità di allungamento del materiale e quindi influenza la distribuzione degli spessori [5]; in particolare per ottenere una distribuzione degli spessori più uniforme è desiderabile un elevato valore di m [1,4,17]. Per questo motivo lo scopo di diverse ricerche è stato quello di definire finestre di lavorabilità in termini di temperatura e velocità di deformazione che garantiscano un comportamento superplastico del materiale e, all'interno di tali finestre, la velocità di deformazione, per una data temperatura, che permetta valori elevati di m (velocità di deformazione ottimale) [6,23]. La conoscenza di una finestra operativa, è una delle informazioni basilari per poter ottenere leggi ottimizzate di pressione, ovvero un ciclo di carico pressione-tempo che permetta di mantenere la massima velocità di deformazione del materiale il più vicino possibile a quella ottimale. La definizione del ciclo di pressione ottimizzato non può inoltre prescindere dallo studio dell'influenza della forma e geometria della matrice sulla distribuzione degli spessori del componente. Ad esempio si è visto che, per geometrie ellittiche, l'aumento del rapporto tra asse minore e maggiore (a/b) della sezione ellittica della matrice, porta ad una maggiore difficoltà di formatura rispetto alla matrice a sezione circolare (con a/b=1).
Un notevole aiuto per la determinazione della curva ottimale di carico pressione-tempo è offerto dalla modellazione agli elementi finiti (FEM) che permette di considerare il processo di formatura prima che sia realmente realizzato, evitando le numerose e costose prove sperimentali [24-32]. Rispetto a quella analitica, la modellazione agli elementi finiti dei processi di formatura superplastica permette di ottenere informazioni di maggior dettaglio sul processo di deformazione, tenendo conto delle numerose non linearità del problema dovute alla geometria dello stampo, al materiale, alla curva di carico, al contatto e alle condizioni di attrito fra la lamiera e lo stampo.
2) Sviluppo di opportune strategie di formatura superplastica
L'uso di leggi di pressione ottimizzate non garantisce da solo contro l'assottigliamento non uniforme dello spessore della lamiera o le rotture premature, soprattutto nelle applicazioni pratiche di SPF, caratterizzate in genere da forme complesse. In questi casi è necessario adottare nuovi metodi di formatura [29-32]; per esempio la tecnica dell'espansione inversa (inverse bulging), delle matrici mobili (se la cavità da riempire è molto profonda e complessa), la pre-formatura della lamiera (rotary forming), l'imposizione di gradienti di temperatura nella lamiera; l'uso della tecnica snap-back.
Sforzi nel tentativo di ottenere componenti con spessore uniforme sono stati fatti anche nel campo delle lamiere saldate (Tailor Welded Blanks). In tal caso si prevede l'utilizzo di parti di lamiera con spessore maggiore nelle zone giudicate più critiche a seconda della forma della matrice, ovvero dove sono previsti gli assottigliamenti maggiori durante la formatura superplastica [33]. Gli studi effettuati si limitano principalmente alla caratterizzazione in campo superplastico di provini saldati con tecnica TIG. La diversa microstruttura della zona saldata porta ad una duttilità inferiore rispetto a quella del materiale base, anche se questo è strettamente correlato alla tecnica di saldatura impiegata nel lavoro di riferimento. Altre tecniche di saldatura (per esempio laser o per attrito), in grado di generare microstrutture a grano più fine nelle zone saldate, sono da indagare. Ulteriori attività di ricerca si rendono dunque necessarie per capire effettivi limiti e reali potenzialità della tecnica TWB.
IL COMPORTAMENTO SUPERPLASTICO DELLE LAMIERE IN LEGHE DI MAGNESIO
Negli ultimi anni l'utilizzo di lamiere in leghe di Magnesio (Mg) sta guadagnando un interesse industriale sempre crescente grazie all'elevato rapporto resistenza/peso del magnesio. Nonostante le potenzialità, il loro utilizzo non è ancora diffuso a causa soprattutto dalla bassa deformabilità a freddo di questi materiali [34-35]. Risultati promettenti sono stati ottenuti realizzando la deformazione a temperature elevate. Infatti piani di scorrimento aggiuntivi, oltre a quello basale, possono essere attivati portando la temperatura al di sopra di circa 473K. La duttilità delle leghe di Mg viene in tal modo incrementata dal 20% (a temperatura ambiente) fino al 95% circa quando si raggiunge una temperatura di almeno 643K [36].
Se accompagnata da velocità di deformazione imposte relativamente basse e da una dimensione media dei grani relativamente fine, l'elevata temperatura può attivare non solo nuovi piani di scorrimento, ma anche meccanismi di deformazione tipici del comportamento superplastico, come lo scorrimento ai bordi di grano, non operanti a temperatura ambiente e che possono dare un deciso contributo al raggiungimento di deformazioni elevate [37-38]. Ottimi risultati, in termini di deformazione massima (314%), sono stati raggiunti per temperature comprese tra 623K e 723K e per velocità di deformazione tipiche per applicazioni in campo superplastico: 10-5 – 10-3 s-1. La scelta dei parametri operativi nei processi di deformazione plastica va comunque effettuata con un'attenzione particolare anche ai diagrammi di fase delle leghe scelte, come è stato evidenziato da Kim ed altri nel confronto delle caratteristiche superplastiche di due leghe di Mg-Al-Zn (AZ31 e AZ61) [38].
L'applicazione della tecnica della formatura superplastica SPF delle lamiere in leghe di magnesio ha recentemente attratto l'attenzione di molti ricercatori. Gli studi si sono però concentrati principalmente sui metodi per affinare il grano, sulla definizione di modelli reologici e sullo studio dei fenomeni di cavitazione:
1) Le ricerche sui metodi per l'affinamento del grano sono giustificati dal fatto che l'interesse industriale verso i SPF aumenta quando la superplasticità si verifica a più alti valori della velocità di deformazione così da poter diminuire notevolmente il tempo di ciclo di formatura. Questo fenomeno, noto come superplasticità alle elevate velocità di deformazione (HSRSP), richiede dimensioni dei grani sempre più piccoli [39-41];
2) In merito allo studio del comportamento reologico, alcuni ricercatori hanno valutato l'influenza della velocità di deformazione e della temperatura sul coefficiente m per mezzo di diverse tipologie di prova [42-44]. In genere, i più alti valori di m si ottengono alle basse velocità di deformazione (circa 10-4 s-1);
3) Il danneggiamento per cavitazione è stato analizzato in alcune leghe di magnesio; sono stati proposti pochi modelli per la formazione delle cavità tra i grani ed è stato riconosciuto come l'applicazione di una pressione inversa può controllare la crescita delle cavità [45]. Non è stato sviluppato alcun modello che descriva l'evoluzione delle cavità nei confronti dei parametri di processo (temperatura, velocità di deformazione e deformazione) per essere implementato nei codici FEM per l'ottimizzazione del processo SPF. L'esigenza di modelli che descrivono il comportamento reologico del materiale diventa più stringente ad alti valori di velocità di deformazione, dove il danneggiamento per cavitazione è più severo [46].
Poche o addirittura assenti sono infine le indicazioni provenienti dalla mondo scientifico sul comportamento delle lamiere in leghe di magnesio sulla formatura superplastica in stampo chiuso, sulle criticità introdotte dalla forma e sui metodi di ottimizzazione più indicati per garantire uniformità di spessore del componente a fine formatura. <<<