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APPLICAZIONE FSW

Serbatoio in alluminio saldato FSW

Ottimizzare la produzione di serbatoi in alluminio: combinare efficienza e resistenza utilizzando la saldatura Friction Stir Welding (FSW).

serbatoio in alluminio

Perché scegliere la saldatura FSW per assemblare il vostro serbatoio in alluminio?

I serbatoi in alluminio, essenziali in una serie di applicazioni che vanno dallo stoccaggio dell’idrogeno liquido per gli aerei all’utilizzo nei veicoli di lancio spaziali, traggono notevoli vantaggi dal metodo Friction Stir Welding (FSW). Questa tecnica mantiene efficacemente le proprietà meccaniche del materiale e garantisce una perfetta tenuta dei serbatoi, contribuendo a prolungarne significativamente la durata.

pressofusioni assemblate a tenuta stagna

100% impermeabile

Nessun rischio di perdite (di gas o di liquidi). Processo allo stato solido, quindi nessuna porosità

assemblaggio a basso costo

Costo diviso per 2

Fino alla metà del costo della saldatura ad arco o laser.

assemblaggio ad alta resistenza

Alta resistenza

Fino a 280 bar (4000 psi) senza post-trattamento termico.

fsw cold plate

Riduzione del peso fino al 2

Sostituzione dell’acciaio inox con alluminio ad alta resistenza (2000 o 7000).

Specifiche tecniche per serbatoi saldati FSW

Serbatoi di diametro inferiore a 300 mm

La produzione di serbatoi con diametro di 300 mm è rivoluzionata dall’uso dell’estrusione e della saldatura Friction Stir Welding, che offrono una versatilità senza pari perché gli estrusi possono essere perfettamente integrati con qualsiasi lega di alluminio, facilitando il processo di assemblaggio. Il metodo dell’estrusione snellisce l’intero processo produttivo, eliminando la necessità di saldature longitudinali e semplificando così il processo di produzione. Inoltre, l’adozione degli estrusi di alluminio non è solo una mossa strategica per migliorare l’efficienza, ma anche una misura economicamente vantaggiosa che può ridurre significativamente i costi di produzione complessivi.

Serbatoi con diametro superiore a 300 mm

Un serbatoio con diametro superiore a 300 mm è generalmente costituito da diversi componenti: il corpo (semicollo) e due tappi terminali.

Di conseguenza, l’assemblaggio di questo tipo di serbatoio in alluminio richiede quattro saldature FSW:

  • Una saldatura fissa la prima testata alla carrozzeria e un’altra per la seconda testata.
  • Le saldature aggiuntive sono pari al numero di pannelli della carrozzeria, che in questo caso richiede due saldature.
motor controller assembly
water jacket welding

La saldatura Friction Stir Welding è una tecnica di saldatura sofisticata, rinomata per preservare le proprietà meccaniche dell’alluminio, con efficienze di giunzione che vanno dal 70 al 100%. Inoltre, la FSW garantisce tassi di difettosità post-saldatura molto bassi, una ripetibilità esemplare e la capacità di saldare abilmente leghe di alluminio ad alte prestazioni, tra cui AA2024-T3 e AA2219-T8. Una volta saldato per attrito, un serbatoio criogenico di idrogeno non solo raggiunge il 100% di tenuta, ma soddisfa anche i severi requisiti di qualità necessari per queste applicazioni.

Inoltre, l’applicazione della saldatura Friction Stir Welding svolge un ruolo chiave nel passaggio verso un‘aviazione a emissioni zero, consentendo lo stoccaggio sicuro ed efficiente dell’idrogeno liquido. Questo approccio non solo garantisce l’integrità strutturale necessaria per resistere alle condizioni estreme associate allo stoccaggio dell’idrogeno a bassa temperatura, ma è anche in linea con gli obiettivi dell’industria aerospaziale in materia di carburanti alternativi sostenibili ed ecologici.

La saldatura Friction Stir Welding viene utilizzata per la saldatura circonferenziale dei pannelli dei veicoli di lancio e per la saldatura di testa delle cupole, dimezzando i costi di processo associati. Questa tecnica facilita la saldatura di leghe di alluminio ad alte prestazioni delle serie 2xxx e 7xxx. Queste leghe, essenziali per la produzione di veicoli di lancio spaziali, in precedenza non erano saldabili o ponevano notevoli problemi di saldatura.

Inoltre, la FSW contribuisce a ridurre il peso dei veicoli di lancio spaziali, consentendo di saldare pannelli irrigiditi più leggeri. Questi pannelli possono ospitare irrigidimenti saldabili di varie forme, tra cui configurazioni trasversali, triangolari, assiali e circonferenziali. Gli irrigidimenti, che possono essere realizzati per lavorazione o estrusione, offrono ulteriore versatilità e opzioni nella costruzione dei veicoli di lancio.

motor controller assembly
Plaque liquide sur mesure

L’uso della saldatura Friction Stir Welding nell’assemblaggio di serbatoi di ossigeno liquido offre una serie di vantaggi che soddisfano i requisiti di questa specifica applicazione:

  • La FSW produce saldature al 100% a tenuta stagna, garantendo la massima integrità in presenza di ossigeno liquido,
  • Conferisce ai serbatoi proprietà meccaniche superiori, migliorandone la robustezza strutturale e la durata,
  • L’FSW dimostra un eccezionale livello di ripetibilità nel processo di saldatura, garantendo risultati costanti e di alta qualità per ogni serbatoio prodotto.

Saldatura FSW applicata a serbatoi in alluminio in tempo reale

cold plates welded by FSW
aluminum tanks welded with FSW

Focus su Saldatura Friction Stir Welding con perno retrattile: la soluzione per eliminare il foro di uscita

Nell’industria spaziale e aerospaziale, il foro di uscita lasciato alla fine della saldatura è una sfida comune nella saldatura Friction Stir Welding. In applicazioni come la saldatura di serbatoi orbitali, questo può essereun fattore critico per garantire una resistenza uniforme in tutta la saldatura.

L’innovativo sistema di pegno termoretraibile fornisce una soluzione efficace sigillando il foro di uscita della saldatura. Questa tecnica garantisce che le proprietà meccaniche rimangano costanti per tutta la saldatura, eliminando i punti deboli, riducendo la necessità di post-trattamento e risparmiando tempo di produzione.

Progettato per le industrie più esigenti, il sistema di pedine retrattili è una caratteristica essenziale per ottenere risultati di alta qualità nelle applicazioni FSW, in particolare per le geometrie complesse o le saldature orbitali. Rappresenta un’innovazione nella tecnologia della saldatura di precisione e offre prestazioni superiori e affidabilità a lungo termine.

orbital welding in tanks with friction stir welding

Serbatoi di alluminio: grandi sfide per i settori critici

L’alluminio è il materiale preferito dall’industria aerospaziale per la produzione di serbatoi, grazie alla sua leggerezza, alla resistenza alla corrosione e al perfetto equilibrio tra forza e flessibilità. La sua eccezionale conducibilità termica è fondamentale anche per il controllo della temperatura negli ambienti criogenici. La facilità di personalizzazione consente di sviluppare progetti di serbatoi innovativi e convenienti, che soddisfano i requisiti di budget senza compromettere la qualità.

In settori critici dove precisione e prestazioni sono fondamentali, la combinazione di alluminio e FSW offre vantaggi impareggiabili per il successo della missione.

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Ampliate le vostre conoscenze: le nostre risorse sulla saldatura FSW dei serbatoi

Volete esplorare ulteriormente il mondo dei serbatoi in alluminio saldati FSW? Immergetevi in un’ampia gamma di conoscenze attraverso i nostri webinar, articoli e white paper. Cliccate qui sotto per scoprire una serie di preziose risorse pensate per arricchire la vostra comprensione e affinare le vostre competenze in questo campo.

Webinar – 45 min – Replay

Rivoluzionare la produzione di serbatoi in alluminio

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Serbatoio criogenico a idrogeno: un progetto per il futuro dell’aeronautica

Rivoluzionare la produzione di serbatoi in alluminio con la saldatura FSW

Libro bianco – 20 min

Per saperne di più sulla saldatura FSW dei serbatoi in alluminio: vantaggi, casi di studio dettagliati per serbatoi inferiori a 300 mm e rigorosi standard di qualità.

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Saldatura FSW per principianti

Questo libro bianco demistifica la saldatura FSW, fornendo informazioni di facile comprensione e consigli pratici in un formato conciso. Ideale per i neofiti.

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