MATERIALI

acciaio – 40NiSiCrMo7 (S155/300M/NC40SW)

La lega S155è un acciaio ad alte prestazioni che combina ottima resilienza e resistenza ad impatto e fatica, ad una buona duttilità. Reperibile in condizioni normalizzate e ammorbidite, necessita di un trattamento termico finale post lavorazione che consiste in tempra in olio e raffreddamento all’aria. Molto usato in applicazioni aerospaziali e Motorsport, per componenti strutturali sottoposti a stress elevato, alberi ed ingranaggi.

acciaio – 40NiSiCrMoV10 (NC310YW)

Può essere considerato un’“evoluzione” della lega S155, siccome presenta le stesse proprietà meccaniche e una composizione chimica molto simile, che però permette a questa lega un utilizzo a temperature di esercizio più elevate (>150°C) principalmente derivate da una maggiore temperatura di tempra (≈300°C) abbinata ad una possibile Carbocementazione della superficie del componente.

acciaio – 15CrMoV6 (15CDV6)

Si tratta di un acciaio a basso contenuto di carbonio con una buona resistenza meccanica e un elevato carico di snervamento. La resistenza accresce notevolmente post trattamento termico. Presenta un’ottima saldabilità senza la necessità di un ulteriore TT localizzato post saldatura. Reperito commercialmente in barre e tubi, è generalmente utilizzato per applicazioni Motorsport come parti del gruppo sospensione, tiranti e puntali, carter e gusci, e rollcages.

TITANIO – Ti 6Al-4V (Grado 5)

La più usata delle leghe di tipo alfa-beta, vede il suo maggior impiego nei componenti strutturali aerospaziali, racing, componenti di turbine, valvole, pompe. Presenta una combinazione di elevata resilienza, resistenza alla corrosione e peso ridotto rispetto ad altre leghe metalliche con simili proprietà meccaniche. La densità del Ti Grado 5 corrisponde alla metà di quello delle leghe a base di nichel e degli acciai inossidabili; questo elevato rapporto resistenza/peso rende la lega una delle preferite per l’utilizzo in aerospazio e Motorsport. È generalmente utilizzata allo stato ricotto, mantenendo intatte le proprietà chimico-fisiche a temperature di esercizio fino a 400 °C. Può anche essere sottoposta a trattamento termico per ottenere una maggiore resistenza nelle sezioni medio-piccole inferiori a 4 di diametro. Il TT combinato alla lavorazione meccanica risulta un’operazione delicata, siccome il TT potrebbe essere necessario eseguirlo tra le fasi di fresatura/tornitura in modo da ottenere la durezza a cuore richiesta, fino al punto più profondo nella sezione, per componenti con forme complesse. Inoltre la lega in oggetto può essere saldata.

TITANIO – TITANIUM CP1 (Grado 4)

Titanium Grado 4 presenta resistenza alla corrosione e duttilità molto elevate. Grazie alle proprietà di resistenza a corrosione-fatica in acqua salata, la lega è normalmente impiegata per componenti del settore marino. Resistente anche in ambienti chimici severi, tra cui mezzi ossidanti, soluzioni alcaline, composti organici e acidi, soluzioni acquose saline e gas caldi asciutti o umidi. Presenta inoltre una particolare proprietà di resistenza alla corrosione nei metalli liquidi, nell’acido nitrico, in acidi moderatamente riducenti e in gas umidi contenenti cloro o bromo. Meccanicamente, Ti Grado 4 non è soggetto a infragilimento delle pareti dei grani o a sensibilizzazione alle temperature più elevate. La resilienza è equamente paragonabile a quella degli acciai inossidabili ricotti, ma offrendo un rapporto resistenza/peso notevolmente inferiore grazie alla sua bassa densità. Inoltre, ha il più alto livello di resistenza dei gradi CP, rendendo questa lega molto più competitiva degli acciai inossidabili per moltissime applicazioni in cui la resistenza a corrosione risulta il punto cruciale, come per l’industria chimica, medicale, e navale.

ALLUMINIO – Serie 7000 (EN AW 7075-7068-7022-7020)

Appartengono alla serie 7000 (note col nome generico di “ERGAL”) le leghe di Al – zinco, rame e magnesio. La serie comprende due tipologie ben definite di leghe: la prima è tipicamente utilizzata nella carpenteria metallica, nella costruzione di telai di cicli e motocicli, nelle strutture che richiedono netta leggerezza. La seconda presenta le massime caratteristiche meccaniche ottenibili con le leghe di alluminio, e comprende leghe di derivazione aerospaziale. Presentano pertanto un’elevata resistenza meccanica con alto limite di snervamento, hanno un’elevata velocità critica di tempra che rende possibile ottenere una risposta ottimale all’invecchiamento. Tempre molto drastiche comportano l’insorgere di elevate tensioni interne nel materiale pregiudicandone o limitandone l’impiego alle sollecitazioni richieste. Per ovviare a questo inconveniente sono state elaborate leghe con totale o parziale sostituzione del cromo con zirconio. Queste leghe (7010, 7012, 7050) sono il massimo risultato in fatto di resistenza meccanica, tenacità alla frattura e resistenza alla tensocorrosione. Di contro hanno scarsa saldabilità e scarsa resistenza a corrosione. Sono trattabili superficialmente tramite ossidazione anodica, sia decorativa (5-15µm) che “dura” (spessore tipico strato anodico 45-55µm, fino a 100µm nel caso di recuperi dimensionali).

ALLUMINIO – Serie 6000 (EN AW 6082-6064-6063-6061-6060-6026)

Appartengono alla serie 6000 (note col nome generico di “ANTICORODAL”) le leghe di Al – magnesio e silicio, e trovano un rilevante impiego nel settore aerospaziale. Presentano caratteristiche meccaniche medio-buone seppur restando inferiori alle 2000 e 7000, ma con ottima resistenza alla corrosione. Tipicamente reperibili in formati estrusi e laminari, Sono anche perfettamente saldabili e si prestano bene alle lavorazioni per asportazione di truciolo. Vengono utilizzate per la realizzazione di strutture mediamente sollecitate ma che richiedano una buona resistenza ad ambienti corrosivi, o con temperature di esercizio in cui le altre leghe-serie fallirebbero. Trattabili superficialmente sia mediante anodizzazione decorativa che anodizzazione dura (spessore massimo strato anodico 45-55µm). La lega 6026 è il perfetto compromesso tra la alta lavorabilità della lega 2011 e l’idoneità all’ossidazione anodica delle leghe della serie 6000.

ALLUMINIO – Serie 2000 (EN AW 2024-2017)

Appartengono alla serie 2000 (note col nome generico di “AVIONAL”) le leghe di Al – rame. (Possono essere presenti magnesio, silicio, manganese). Studiate per l’impiego aeronautico, sono largamente impiegate in parti strutturali fortemente sollecitate e per applicazioni generali sofisticate. Serie di leghe caratterizzate da buone caratteristiche di lavorabilità alle macchine utensili e resistenza alle alte temperature, seppur non particolarmente adatte per l’esecuzione dell’ossidazione anodica dura. Oltre alla notevole resistenza meccanica presentano una particolare tenacità alla frattura, cioè la capacità di resistenza alla propagazione di cricche, anche microscopiche. Di contro, le leghe di alluminio con presenza di rame presentano una marcata sensibilità ai fenomeni di corrosione soprattutto in ambienti marini. Si può però ovviare a questa mancanza vertendo sul duralluminio placcato con alluminio puro “Alcad”.

POLIMERI – PEEK

Il PEEK (Polyether ether ketone) è un polimero termoplastico organico semi-cristallino  con eccellenti proprietà meccaniche e chimiche di resistenza che vengono mantenute anche ad alte temperature, pertanto spesso utilizzato come “metal replacement”. È altamente resistente alla degradazione termica e dall’attacco di ambienti organici e acquosi. Presenta inoltre un’elevata resistenza alla biodegradazione, da cui il PEEK viene considerato un biomateriale avanzato utilizzato in protesi mediche, oltre che di più comune e largo impiego nel settore aerospaziale, automobilistico, e chimico.

POLIMERI – PTFE

Normalmente più conosciuto come Teflon, Fluon, e simili, si tratta di un polimero a cui vengono aggiunti elementi stabilizzanti e fluidificanti per migliorarne le possibilità applicative e le prestazioni in ambito meccanico, pneumatico o chimico. Le sue caratteristiche lo rendono un materiale unico in quanto possiede un basso coefficiente di attrito (il più basso tra i prodotti industriali), una completa inerzia chimica, per cui non viene aggredito dalla quasi totalità dei composti chimici, ottime qualità di resistenza al fuoco (non propaga la fiamma), ed un elevato grado di resistenza alla variazione di temperatura dato che queste caratteristiche si mantengono praticamente inalterate in un campo di temperature comprese tra i −80 e 250 °C. Il PTFE ha di contro scarse proprietà meccaniche di resistenza a trazione e compressione.

POLIMERI – PA66

Il PA66 comunemente conosciuto come Nylon, è un poliammide semicristallino che presenta rigidità e consistenza mantenuta a temperature elevate, avendo uno dei punti di fusione più elevati tra le poliammidi disponibili in commercio. Per migliorarne le proprietà meccaniche possono essere aggiunti vari agenti modificatori; il vetro è uno dei filler più comunemente utilizzati. L’aggiunta di elastomeri invece ne migliora la resilienza. Questo materiale è resistente alla maggior parte dei solventi, ma non ad agenti ossidanti o acidi forti.

POLIMERI – POM

Il poliossimetilene (POM) noto con il nome commerciale di Delrin, è un polimero cristallino con un’ottima combinazione di rigidità e resistenza a trazione, resistenza agli urti ripetuti, resistenza al creep e alla fatica, ai solventi, ai carburanti e all’umidità, ottima resistenza all’abrasione, basso coefficiente d’attrito, buon comportamento elastico e stabilità dimensionale. Risulta quindi particolarmente adatto a prendere il posto di parti metalliche di precisione, come boccole, semplici ingranaggi, cuscinetti, viti, raccordi idraulici. Il limite di impiego più importante è la facile combustione.

POLIMERI – PET-P

Conosciuto in ambito industriale con il nome di Ertalyte®, si tratta di una resina termoplastica con una elevata stabilità dimensionale combinata con resistenza all’usura. Viene utilizzato anche per le sue proprietà elettriche, resistenza chimica anche a soluzioni moderatamente acide, e mantenimento delle prestazioni alle alte temperature, rendendolo ideale per l’industria chimica. Idoneo all’uso in applicazioni meccaniche di precisione grazie all’elevata resistenza meccanica, rigidità e durezza, anche quando sottoposte a grandi carichi ed in ambienti aggressivi. Si realizzano tipicamente ruote dentate, boccole, camme, valvole e corpi di valvola.

POLIMERI – PU

Il Poliuretano è un polimero termoindurente (mentre in alcune varianti è termoplastico) suddiviso in tre tipologie: poliuretano rigido compatto, espanso o elastomerico. Utilizzato come elemento elastico negli assemblati metallici, ha la funzione di smorzatore di vibrazioni, impatti e rumori su giunzioni di strutture altamente sollecitate. E’ possibile creare componenti con una durezza elastica fino a 95 ShA, rendendoli resistenti e resilienti a carichi elevati, conservando le caratteristiche meccaniche anche se sottoposti a sbalzi termici.