Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1. H. K. D. H. Bhadeshia: “Joining of commercial aluminium alloy”, University of Cambridge, Department of Materials Science & Metallurgy, tratto da Proceedings of International Conference on Aluminium (INCAL ’03).
2. C. J. Dawes: “Friction Stir Welding”, The Welding Institute, Abington Hall, Cambridge, tratto da TALAT Lecture 4410.
3. E. Dave Nicholas and stephan W. Kallee: “Friction Stir Welding – A decade on”; TWI Ltd, Granta Park, Cambridge CB1 6AL, United Kingdom, tratto da IIW Asian Pacific International Congress Sydney, 29 October to 2 November 2000.
4. C. S. Smith, J. F. Hinrichs, W. A. Crusan: “Robotic Friction Stir Welding: The state of the art”; Friction Stir Link, Waukesha, WI, USA; tratto dagli Atti depositati durante The 4th FSW Symposium Park City, 2003.
5. R. S. Mishra, Z. Y. Ma, I. Charit: “Friction Stir Processing: a novel technique for fabrication of surface composite”; Department of Metallurgical Engineering, University of Missouri, 21 March 2002, tratto da Materials Science & Engineering A.
6. Hideshi Ohba, Chiaki Ueda, Kouji Agatsuma: “Innovative Veichle – the A-Train”, Rolling Stock Engineering Department of the Transportation Systems Division of the Power & Industrial Systems, tratto da Hitachi Rview Vol. 50 (2001), No. 4.
7. C. J. Daves, W.M. Thomas: “Development of Improved Tool Designs for Friction Stir Welding of Aluminium”; TWI, Granta Park, Great Abington, Cambridge, CBI 6AL, tratto da The 1st FSW Symposium Thousand Oaks, California, USA , 14-16 June 1999.
8. S. Kallee e A. Mistry: “Friction Stir Welding in the Automotive Body in White Production”; TWI, Granta Park, Great Abington, Cambridge, CBI 6AL, tratto da The 1st FSW Symposium Thousand Oaks, California, USA , 14-16 June 1999.
9. O.T. Milding, J.S. Kvåle: “Industrialization of the Friction Stir Welding Technology in panels production for hthe maritime sector”; Hydro Aluminium Maritime a.s. Norway; tratto da The 1st FSW Symposium Thousand Oaks, California, USA , 14-16 June 1999.
10. R. Talwar, D. Bolser, R. Lederich e J. Baumann: “Friction Stir Welding of Airframe Structures”; The Boeing Company, Phantom Works, St.Louis, Missouri, USA; tratto da The 2nd FSW Symposium, Sweden 2000.
11. Pedwell, H. Davies, A. Jefferson: “The Application of Friction Stir Welding to aircraft wing structure”; tratto da The 1st FSW Symposium Thousand Oaks, California, USA , 14-16 June 1999.
12. P. Threadgill: “Friction stir welds in aluminium alloys – preliminary microstructural assessment”; TWI Bulletin, March/April 1997 TWI, Abington, UK.
13. G. R. Bradley, M.N. James: “Geometry and Microstructure of Metal Inert Gas and Friction Stir Welded Aluminium Alloy 5383-H321”; October 2000.
14. K. Colligan: “Material Flow Behavior during Friction Stir Welding of Aluminium”; Supplement to the Welding Journal, July 1999, WRC.
15. K. Colligan: “Dynamic Material Flow Deformation During Friction Stir Welding of Aluminium”; Lockeheed Martin Manned Space Systems, New Orleans, Lousiana, USA.
16. M. Guerra, C.Schmidt, J.C. McClure, L.E. Murr, A.C. Nunes: “Flow Patterns during friction stir welding”; Department of Metallurgical and Materials engineering, University of Texas of El Paso, 15 March 2002, Tratto da Materials Characterization.
17. P. Reynolds, T.U. Seidel and M. Simonsen: “Visualization of Material Flow in an Autogenous Friction Stir Weld”; University of South Carolina, Department of Mechanical Engineering; Columbia; SC.
18. K.N. Krishnan: “On the formation of onion rings in friction stir welds”; CRC for Welded Structures, Department of Mechanical Engineering, Adelaide University, Adelaide 5005, Australia, 7 May 2001, tratto da Materials Science & Engineering A.
19. Y. Sato, Y. Sugiura e H. Kokawa: “Hardness Distribution and Microstructure in Friction Sti Weld od Aluminium Alloy 5052”, Department of Material Processing, Graduate School of Engineering, Tohoku University, Japan; tratto da The 4th FSW Symposium, Park City 2003.
20. M. James, M. Mahoney, D. Waldron: “Residual Stress Measuraments in Friction Stir Welded Aluminium Alloys”; Rockwell Science Center, Thousand Oaks, California and The Boeing Company, Huntington Beach, California; tratto da The 1st FSW Symposium Thousand Oaks, California, USA , 14-16 June 1999.
21. C. Dalle Donne, G. Biallas, T. Ghidini, G. Raimbeaux: “Effect of Weld Imperfections and Residual Stresses on the Fatigue Crack Propagation in Friction Stir Welded Joints”; Institute of Materials Research, German Aerospace Center, Cologne Germany; tratto da The 2nd FSW Symposium, Sweden 2000.
22. T. Ghidini, C. Dalle Donne: “Prediction of Fatigue Crack Propagation in Friction Stir Welds”; German Aerospace Center, Cologne Germany, tratto da The 4th FSW Symposium, Park City 2003.
23. Johnson: “Forces in Friction Stir Welding of Aluminium Alloys”; TWI Ltd, Granta Park, Great Abington, Cambridge CBI 6AL, UK; tratto da The 3rd FSW Symposium, Kobe 2001.
24. M. Song, R. Kovacevic: “Thermal modeling o friction stir welding in a moving coordinate system and its validation”; Research Center for Advanced Manufacturing, Department of Mechanical Engineering, Southern Methodist University, USA, 20 December 2002, tratto da Machine tools & Manufacture.
25. T. Dickerson, Qing-yu Shi, Hugh R. Shercliff: “Heat Flow into Friction Stir Welding Tools”; Cambridge University Engineering Department, Cambridge, UK, tratto da The 4th FSW Symposium, Park City 2003.
26. W. Lee, Y Yeon, S. Jung: “The joint properties of dissimilar formed Al alloys by friction stir welding according to the fixed location of materials”; Department of Advanced Engineering, SungkyunKwan University, Suwon, South Korea; 13 Jenuary 2003, tratto da Scripta Materialia 49 (2003) 423-428.
27. S. Packer: “Tool and Equipment Requirements for Friction Stir Welding Ferrous and Other High Melting Temperature Alloy”; Scott Packer Advanced Metal Products, Inc.; tratto The 4th FSW Symposium, Park City 2003.
28. G. Bussu, P. E. Irving: “The role of residual stress and affected zone properties on fatigue crack propagation in friction stir weldwd 2024-T351 aluminium joints”; Damage Tolerance Group – Cranfield University, 3 September 2001, tratto da International Journal of Fatigue 25 (2003) 77 88.
29. M. A. Sutton, P. Reynolds, B. Yang, R. Taylor: “Mixed mode I/II fracture of 2024-T3 friction strir welds”; Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina;13 May 2002, tratto da Engineering Fracture Mechanics 70 (2003) 2215 2234.
30. M.A. Sutton, B. Yang, A. P. Reynolds, R. Taylor: “Microstructural studies of friction sir welds in 2024-T3 aluminium”; Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina; 18 Jenuary 2001, tratto da Materials Science and Engineering A323 (2002) 160 166.
31. M. A. Sutton, P. Reynolds, B. Yang, R. Taylor: “Mode I fracture and microstructure for 2024-T3 friction stir welds”; Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina; 25 September 2001, tratto da Materials Science and Engineering A354 (2003) 6 16.
32. Y. J. Chao,Y. Wang and K. W. Miller: “Effect of friction stir welding on dynamic properties of AA2024-T3 and AA7075-T7351”; Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina; Agoust 2001, tratto da Welding Research Supplement.
33. W. D. Lockwood, B. Tomaz, A.P. Reynolds: “Mechanical response of friction stir welded AA2024: experiment and modelling”; Department of Mechanical Engineering, University of South Carolina; 6 February 2001, tratto da Materials Science and Engineering A323 (2002) 348 353.
34. D. Booth, I. Sinclair: “Fatigue of Friction Stir Welded Aluminium Alloy 2024-T351”; Material Research Group, School of Engineering Sciences, University of Southampton.
Parole Chiave
LEGHE DI ALLUMINIO; SALDATURA PER ATTRITO; MICROSTRUTTURA; PROPRIETÀ MECCANICHE; PROPRIETÀ ELETTROCHIMICHE; SIMULAZIONE NUMERICA; SALDATURA IBRIDA

Caratterizzazione, modellazione e sviluppo di un processo di saldatura allo stato solido di interesse industriale: Friction Stir Welding

Università degli Studi di Napoli "Federico II"
Abstract
Le sempre maggiori esigenze di mobilità connesse allo sviluppo economico e tecnologico comportano problemi sempre più complessi di sostenibilità da parte dell'ecosistema mondiale. La maggiore consapevolezza che attualmente si sta sviluppando su queste problematiche fa sì che maggiori energie si concentrino sull'incremento dell'efficienza dei mezzi di trasporto stessi. Inoltre riprogettare sistemi complessi, alla luce dei progressi tecnologici che si sono avuti nel corso degli anni nel campo del calcolo strutturale, nel campo dei materiali così come nel campo dei processi, può risultare anche economicamente vantaggioso inducendo le aziende ad una maggiore "voglia" d'innovazione.
In questo quadro, si inserisce perfettamente il notevole interesse che una tecnica di saldatura come la Friction Stir Welding sta suscitando, poiché essa sembra dare la possibilità di ottenere giunzioni saldate con materiali particolarmente difficili come le leghe di alluminio, consentendo non solo di ridurre il peso della struttura interessata, ma anche di esplorare l'applicazione di nuove leghe e/o di nuovi accoppiamenti fra queste, prima preclusi ai tradizionali processi di giunzione.
La Friction Stir Welding (FSW), sviluppata recentemente dal The Welding Institute (TWI) di Cambridge, si può definire come un processo di saldatura allo stato solido. E' attualmente applicato principalmente per saldare componenti dalla geometria semplice, piatta e tubolare.
Essendo una saldatura >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giuseppe GIORLEO Università degli Studi di NAPOLI "Federico II"
Obiettivo del Programma di Ricerca
Gli obiettivi che questo gruppo di ricerca si propone di raggiungere sono fondamentalmente:
• La creazione di un network di laboratori in grado di affrontare e risolvere, in maniera sinergica e coordinata, problematiche di saldatura di materiali metallici connesse alla loro caratterizzazione meccanica, elettrochimica e microstrutturale, al fine di poterne modellare e prevedere il comportamento per fornire così a progettisti e tecnologi gli strumenti più opportuni per un uso consapevole delle moderne tecniche di giunzione.
• Una attività di ricerca volta alla comprensione dei complessi meccanismi di natura termica e meccanica che sono alla base dello specifico processo di saldatura FSW per leghe leggere ad elevate prestazioni. Per sua natura, tale processo porta alla creazione di un cordone caratterizzato da zone notevolmente diverse (se ne possono contare almeno quattro, oltre il materiale tal quale), ciascuna delle quali caratterizzata da proprie microstruttura, estensione e caratteristiche. Tale obiettivo verrà perseguito caratterizzando sia il processo stesso, in termini di forze occorrenti e temperature raggiunte dal materiale e dall'utensile, sia la qualità dei giunti realizzati, al fine di individuare le relazioni di causa che legano le prestazioni dei giunti ai parametri di processo ed di ottimizzare, in tal modo, la saldatura.
• Valutare i benefici apportati da una sorgente ausiliaria di calore che, precedendo l'utensile nel suo movimento di >>>

Risultati parziali attesi
I risultati attesi per questa fase iniziale di definizione del progetto saranno:
1. una approfondita conoscenza delle leghe di alluminio, dell'importanza e dell'influenza dei singoli elementi di alligazione, del controllo delle proprietà di tali materiali attraverso i trattamenti termici, dell'influenza della presenza di Scandio e Zirconio;
2. una specifica conoscenza degli aspetti microstrutturali delle leghe di alluminio e delle loro proprietà meccaniche ed elettrochimiche;
3. la scelta e l'approvvigionamento dei materiali sui quali condurre l'attività di ricerca sperimentale nelle successive fasi del progetto;
4. una fotografia dello stato dell'arte del processo FSW sulle leghe leggere, sugli utensili adoperati, sui materiali con i quali sono realizzati, sulla conoscenza dei valori mediamente utilizzati per i vari parametri di processo e sulla bontà dei giunti;
5. una valutazione dell'entità delle difficoltà tecnologiche, delle forze in gioco, e della complessità delle apparecchiature utilizzate;
6. un'analisi della possibilità di realizzare tecniche di giunzione ibrida, nelle quali la FSW sia assistita da sorgenti di calore esterne, ed una fotografia dello stato dell'arte in tal senso;
7. lo studio, lo sviluppo e la realizzazione degli utensili con i quali realizzare i giunti;
8. l'approfondimento delle tecniche e delle conoscenze matematiche, atte a modellare e simulare, nelle fasi successive, la tecnica di >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Negli ultimi anni la crescente richiesta di mobilità e l'aumentata consapevolezza di dover realizzare mezzi di trasporto più efficienti e meno inquinanti ha indirizzato la ricerca verso lo sviluppo e, di conseguenza, l'utilizzo di materiali sempre più prestanti e leggeri. La necessità e la possibilità (offerta dal progresso tecnologico) di poter far uso di leghe leggere è stata sfruttata in tutti i settori del campo dei trasporti: in quello automobilistico, in quello ferroviario, in quello navale e, soprattutto, in quello aeronautico. Poter far uso in maniera consapevole delle leghe leggere e poter, quindi, sfruttarne appieno tutte le potenzialità significa conoscere profondamente il materiale in questione e mettere a punto tecnologie e processi dedicati, non banalmente mutuati da quelli adottati per altri materiali: ciò vale per le giunzioni e, in particolare, per le saldature. La saldatura rappresenta una buona alternativa alle giunzioni meccaniche per i metalli e le loro leghe; quando essa è ben realizzata non appare come una macroscopica discontinuità, contribuisce a rendere più leggera l'intera struttura ed evita la necessità di fori che rappresentano inviti per cricche e relativi cedimenti. La saldatura delle leghe leggere è, però, resa complicata da una innumerevole serie di fattori che, a vario titolo, ne hanno sempre compromesso una più ampia diffusione: prova ne sia il fatto che ancora oggi, ad esempio, negli aerei sono presenti elementi giuntati per mezzo di >>>