Leghe d'alluminio

[bilanciamist]

Salve a tutti. Mi chiamo Alessandro e sono un designer (anche se alle prime armi).

Faccio un piccolo preambolo per spiegare meglio ciò che cerco:

Qualche anno fa, precisamente nel 1953, un grand'uomo che rispondeva al nome di Bruno Munari inventò un "giocattolo" chiamato scimmietta ZIZI:



La scimmietta in questione era costituita da un filo in ferro rivestita in gommapiuma. Questo le permetteva di assumere varie forme. Non ho altre informazioni sul tipo di metallo, e in ogni caso sono passati 60 anni, ed immagino che le varie leghe siano cambiate nel tempo.

Con gli anni, molti giocattoli e altri oggetti sono stati costruiti con lo stesso sistema.

La mia domanda è la seguente:

ammettiamo che io voglia creare un oggetto simile, in grande, utilizzando però una lamiera forata ma deformabile esattamente come il filo. Ho pensato di farla forata (o stirata), in modo tale che eventuali cricche o fratture si fermino nei fori e non proseguano immediatamente per tutta la lastra.

Il metallo della lastra deve essere molto flessibile e morbido, senza ritorno elastico e resistente alle continue piegature.

Ho fatto varie prove e varie ricerche. Sono passato per quattro candidati: Rame (troppo costoso, viste le dimensioni), Piombo (pericoloso per la salute), Ferro dolce (es DC01 o P04) fino ad arrivare all' Alluminio, che è poi il motivo per cui ho aperto questo post.

Esistono varie leghe di alluminio, raggruppate per serie, oltre a vari tipi di lavorazioni che incidono sulle prestazioni. Secondo voi, qual'è la migliore per l'uso che devo farne?

Dopo un pò di ricerche, pensavo ad una lamiera in Al 99,5 (un serie 1000 credo) ricotto. Pensate possa andare bene? e poi dove la trovo?
Ho torvato una lamiera forata con le carrateristiche che mi servono ma è in AlMg3 (serie 5000, credo di nuovo), ma non so se ricotto o no.

Per questo lavoro non prendo un euro, almeno al momento, quindi aiutandomi non togliete lavoro a nessuno, al massimo lo alleggerite un po a me.

Grazie a tutti.

[zorki]

La cosa migliore è eseguire dei test per vedere a quanti cicli di piega resiste il materiale preso in esame; ora la questione è dove trovarne un pezzo da testare.
Come farei io: andrei da un lamierista e gli chiederei da chi si rifornisce. Ti rechi dal fornitore che dovrebbe avere anche un ufficio tecnico e gli esponi il tuo progetto, lui ti dirà magari il nome commerciale e se fosse gentile a chi l'ha venduto in zona in modo che tu ne possa andare a prendere un campione da testare.

[bilanciamist]

Grazie per la risposta. Il passo numero 1 è trovare un lamierista (e si può fare). il passo numero 2 e andare da chi si rifornisce (ammesso che sia in zona). il passo numero 3 è trovare questo qualcuno bendisposto ed esperto quanto basta, e questo mi sembra difficile.

Penso che questa possa essere la giusta trafila per trovare una lastra d'alluminio di un certo tipo, ma non sono sicuro che possa aiutarmi a scegliere un tipo di alluminio rispetto ad un'altro.

Io pensavo di trovare un'indicazione su un tipo di lega, in modo da ridurre già il campo, ma se non dovessi riuscirci seguirò il tuo suggerimento. Comunque, mentre aspetto che qualcun'altro mi risponda, cercherò un lamierista in zona.

[onorino]

si può vedere uno schizzo , non voglio vedere l'idea , ma almeno capire la funzionalità che deve avere la lamiera.
se per esempio fai un cilindro in lamiera forata e ti studi le linee di forza ti accorgerai che per la metà il cilindro è sottoposto a compressione e per metà a trazione , la flessione è quasi nulla .
da questo capisci che la forza per far piegare la "scimmietta" sarà enorme , potresti pensare di usare dei snodi in plastica , tipo i tubi di raffreddamento delle cnc , i cicli di piegatura sono milioni e non servirà molta forza.

[onorino]

questo è un tubo a settori per il raffreddamento a liquido o aria.

[Zeffiro62]

alluminio serie 1000 in filo, ottone monofasico cotto sempre in filo la lamiera forata scusami ma per me è una bischerata la scimmietta era talmente piccola che potresti avere un foro proprio dove non deve esserci diminuendo la superficie che sopporta la piegatura, la propagazione delle cricche nei fili praticamente non esiste, oppure resti sul classico filo ferro dolce ricotto

[bilanciamist]

vorrei definire meglio un paio di cose, perché forse prima non erano chiare.

La scimmietta era utile solo per esprimere un concetto, un'idea di fondo, quello della malleabilità di un oggetto. Ricominciamo.

Prendiamo una lastra di alluminio di 1metro x 1 metro e dallo spessore di 2mm e rivestiamola fronte e retro con una imbottitura spessa 1 o 2 centimetri, a formare un sandwich gommapiuma/alluminio/gommapiuma.

Ora incominciate a giocarci, piegandola, raddrizzandola, facendoci delle orecchie o modellandola a forma di S per poi riportarla più o meno alla normalità.

Quello che serve è quindi una lastra di alluminio che sia duttile e morbida alle sollecitazioni, senza quell'effetto elastico tipico dell'acciaio armonico e che possa resistere a questo gioco continuo, almeno per un ciclo abbastanza lungo.

Per il momento lasciamo stare i fori, sono una complicazione che valuterò poi una volta che ho individuato una lega consona.

Ho contattato un'azienda (anzi più di una) che produce alluminio e dalla prima che mi ha risposto mi è stata indicata questa: lastra in alluminio 99,90 cotta

Alluminio cotto e ricotto, sono la stessa cosa? questa è una lega della serie 1000, no?


Oppure mi conviene lasciar perdere ed andare su una lamiera di ferro dolce?

[Zeffiro62]

alluminio 99,00 è quello del pentolame però non puoi fare le cose " alla io boia " serve che ti documenti sulla duttilità del materiale è questa la caratteristica che ti serve. Se vai su acciaio prendi in considerazione materiale da imbutirura per alluminio non saprei darti indicazione diversa da quanto ti hanno detto che sarebbe l'allumino delle lattine di coca per intederci.

" incominciate a giocarci, piegandola, raddrizzandola, facendoci delle orecchie o modellandola a forma di S per poi riportarla più o meno alla normalità. "


QUI' DEVI GIOCARTELA CON GLI SPESSORI.

[AndreaNSR125]

quello che ti serve è un metallo con un elevata duttilità (ovvero, elevato allungamento a rottura... come termine di paragone, l'acciaio da costruzione si aggira intorno al 18%), bassa resistenza, e elevato modulo elastico (per limitare il ritorno elastico)
Di fatto, il ferro da costruzione sembra il materiale più indicato anche in virtù del costo minimo...

Spulcia qualche sito di produttori e guarda le caratteristiche dei materiali.
per avere la maggior "vita" del tuo prodotto, devi usare gli spessori minori che riesci... quindi devi trovare un valore di resistenza che permetta al tuo manufatto di mantenere la forma voluta senza collassare su se stesso.

esempio: alluminio 1080, allungamento a rottura 38% sforzo di snervamento 18 Mpa, modulo elastico 70
acciaio da costruzione Fe360 (ovvero s235), allungamento a rottura 25%, sforzo 235 Mpa, modulo elastico 200.

se devi reggere dieci kg ad una distanza di un metro (ipotetico) con una barra piena tonda, risulta:
in ferro ti serve un tondo da 7,6mm (16,4mm per carico da 10 kg)
in alluminio ti serve un tondo da 17,8mm (38,4mm per carico da 10 kg)

senza andare troppo nella "teoria" sappiamo tutti che più lo spessore è alto e meno digerisce le curvature.

Io voto (a naso, non conoscendo la tua situazione) per il ferro