La saldatura a impulsi magnetici può produrre giunti misti metallici estremamente resilienti per applicazioni criogeniche, cioè sistemi di raffreddamento in grado di mantenere livelli estremamente bassi di temperatura, da usare nell’industria aeronautica. La tecnica è stata sviluppata dal Frauhhofer Institute in collaborazione con l’Università Tecnica di Monaco di Baviera, in Germania.
Gli scienziati tedeschi stavano ricercando un nuovo processo da diversi anni. “La saldatura a impulsi magnetici non si basa su un elevato apporto di calore, ma su un’elevata pressione tra gli elementi di giunzione” spiega Jörg Bellmann, esperto del Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology.
Saldatura a impulsi magnetici: i dettagli del processo
All’inizio del processo, le due parti che si uniscono sono poste a una distanza da uno a un millimetro e mezzo, poi uno dei due accelera per effetto di un campo magnetico. Nel resto del processo, i metalli entrano in collisione con un lampo luminoso ad alta velocità: da 200 a 300 metri al secondo. Sulla superficie di giunzione si genera quindi un’alta pressione che salda insieme i due metalli. Un sistema di misurazione garantisce che i componenti siano posizionati correttamente, che entrino in collisione ad angolo retto e che l’intero processo consumi la minor quantità di energia possibile.
La saldatura a impulsi magnetici può unire combinazioni di metalli che finora erano impossibili o difficili da saldare insieme, un fatto particolarmente importante quando si tratta di applicazioni di idrogeno liquido. I materiali con scarsa conduttività termica, per esempio l’acciaio di alta qualità, devono essere uniti a materiali leggeri come l’alluminio. Questa tecnica ora lo rende possibile. Inoltre, è veloce ed economica ed è in grado di produrre giunti di qualità costantemente elevata. “Possiamo usare questo metodo anche per combinare componenti estremamente sottili” aggiunge Bellmann. Ciò è reso possibile dall’introduzione di speciali elementi di supporto che si possono rimuovere una volta ultimato il processo.
Ma il nuovo metodo ha un potenziale che va oltre la semplice costruzione di aeromobili. La sua buona conduttività elettrica nelle zone di giunzione la rende interessante anche per il settore dell’elettromobilità e per i processi nell’industria manifatturiera dell’elettronica. “Questa tecnologia di saldatura creerà anche nuove possibilità per i viaggi nello spazio” conclude Bellmann.
