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Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 I metalli cellulari a celle chiuse ed aperte stanno conquistando un grande.

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Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 I metalli cellulari a celle chiuse ed aperte stanno conquistando un grande."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 I metalli cellulari a celle chiuse ed aperte stanno conquistando un grande interesse per via dellunicità delle loro applicazioni nelle tecnologie più disparate. Essi combinano in un unico elemento interessanti proprietà. Caratteristiche: Bassa densità Elevata resistenza specifica Resilienza (protezione contro gli urti) Interessanti proprietà di scambio termico (scambiatori di calore) Assorbimento acustico Le schiume metalliche

2 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 2 Metallo liquido: produzione componenti a geometria semplice (pannelli,…) Espansione da semisolido: produzione componenti a geometria complessa in stampo chiuso Sistemi a celle aperte: scambio di calore Tecnologie da metallo liquido

3 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 3 Tecnologie da metallo liquido

4 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 4 Schiumatura da preformati polimerici

5 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 5 Scambio termico Il trasporto di calore materiali estremamente porosi, quali le schiume metalliche a celle aperte è stato solo recentemente oggetto di studi. Si ritiene che tali materiali possano fornire dei vantaggi notevoli nel trasporto di calore. La motivazione si attribuisce allalto rapporto superficie - volume che caratterizza tali materiali e ad un miglioramento delle condizioni di scambio dovuto alla tortuosità presenti allinterno di questi materiali

6 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 6 Processo a stampo chiuso - Semisolido Una polvere metallica (Al) e un agente schiumante (TiH2) vengono miscelati e successivamente compattati con lobiettivo di ottenere un precursore destinato al trattamento termico Il precursore ottenuto viene riscaldato in forno fino alla temperatura di fusione precursore

7 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 7 Base di partenza scientifica Parametri di processo: quantità di agente schiumante, TiH 2 quantità di stabilizzante, SiC temperatura di trattamento, T tempo di permanenza in forno, t f fattori = 4 livelli = 4% TiH 2 % SiCT (°C)t f (min) I II III IV pressione di compattazione, p = 400 MPa fissata

8 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 8 Campagna sperimentale La preparazione dei precursori Grupp o % SiC% TiH 2 n° precursori , Parametri costanti d 10 mm h 5 mm peso 1 g 256 precursori

9 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 9 Effetti dellagente schiumante

10 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica % TiH 2 fissato repliche = 4 fattori = 3 livelli = 5Pressione (MPa)Tempo (min.)Temperatura (°C) I II III IV V Effetti dei parametri di processo

11 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 11 Analisi dei risultati Analisi ANOM: MEP – IP Main Effect Plot T = 750°C t f = 8 min. TiH 2 = 1% SiC non influisce su Interaction plot T t f - SiC - TiH 2 t f SiC- TiH 2 - T TiH 2 t f - SiC- T SiC t f - SiC - TiH 2

12 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 12 Mappe di processo: effetti della pressione e della temperatura

13 Università degli Studi di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica 13 Multiple regression analysis E stata condotta unanalisi di regressione multipla per trovare il modello matematico migliore per il processo di schiumatura dellalluminio. Modellazione degli andamenti sperimentali Relazione analitica R 2 (R squared) Errore della regressione non accettabile modello generico espresso in forma non lineare Parametri di processo non modellizzabili


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