Panneli aeronautici rinforzati con parti estruse saldatemediante FSW: caratterizzazionemeccanica

Abstract

La Friction StirWelding (FSW) è una delle tecniche di giunzione più interessanti per l’industria aeronautica poiché,
essendo un processo di saldatura allo stato solido, permette di superare tutti i problemi conosciuti collegati alle
trasformazioni di fase dei processi di giunzione allo stato fuso. Tale tecnica, inoltre, permette di ridurre il peso nelle
aerostrutture se comparate a quelle ottenute mediante la tecnologia del rivettamento. In questo lavoro viene presentata
una caratterizzazione meccanica di un componente ottenuto con tecnologia FSWmediante giunzioni sovrapposte (lap).
Il campione simula un pannello bulkhead, ossia un pannello che separa un ambiente pressurizzato di un aeromobile
(ad esempio la cabina) da ambienti non pressurizzati (ad esempio la stiva). Tali pannelli (skin) sono usualmente
irrigiditi da parti estruse rivettate sul pannello stesso (stringer). In questo caso le parti estruse, con una sezione a forma
di T, sono state giuntate al pannello tramite FSWcon configurazione lap sui due lembi di appoggio. Le condizioni di
carico sono state scelte per simulare due condizioni operative reali: tensione circonferenziale (hoop stress) e trazione
perpendicolare al piano difissaggio (T-pull). I risultati permettono di apprezzare il buon comportamento atteso dal
simulatore. Una caratteristica specifica delle giunzioni in configurazione a sovrapposizione (FSWLap), ossia il difetto
ad uncino (hook defect), gioca un ruolo significativo nelle rotture osservate durante i test statici e nel fenomeno di
innesco delle cricche durante i test ciclici. I risultati indicano che l’attenzione dovrebbe essere focalizzata sul settaggio
dei parametri di processo al fine di minimizzare il verificarsi dell’hook defect.