L’alluminio rappresenta uno dei materiali più impiegati nella produzione di componenti meccanici di elevata qualità nel campo della meccanica di precisione. Ma come avviene la selezione delle leghe di alluminio?
Nel contesto della meccanica di precisione, la scelta dei materiali si basa sull’adeguatezza alla realizzazione delle specifiche del disegno tecnico e dell’uso previsto. Parlando di meccanica di precisione, sarebbe limitativo pensare esclusivamente all’acciaio (comune e speciale), poiché esistono materiali più performanti in determinati contesti. Tra i materiali maggiormente impiegati nella fabbricazione di pezzi meccanici di precisione rientra l’alluminio, o più precisamente, le leghe di alluminio.
Caratteristiche dell’alluminio e delle sue leghe
L’alluminio è un metallo leggero (2,70 kg/dm3) e, al contempo, resistente, ottenendo la sua colorazione tipica grazie al comportamento della superficie a contatto con l’aria, che previene l’ossidazione e la corrosione. Questo materiale si dimostra particolarmente malleabile, saldabile e presenta un’elevata conducibilità elettrica e termica.
Rispetto all’acciaio, l’alluminio ha una tensione di snervamento inferiore (il punto in cui subisce deformazioni irreversibili), ma grazie alla sua minore densità, riesce a raggiungere livelli elevati di robustezza senza incrementare il peso. La sua capacità di legarsi ad altri elementi consente di modificarne la composizione, generando leghe di alluminio con proprietà diverse.
Classificazione delle leghe di alluminio
Le leghe leggere sono suddivise in serie in base alla composizione di alluminio e di un altro componente. Ecco le principali:
- Serie 1000: Composta principalmente da alluminio puro (99%), offre elevata conducibilità, resistenza alla corrosione e lavorabilità.
- Serie 2000: Conosciuta anche come Duralluminio o Avional, è leggera e resistente, con possibilità di trattamenti termici per incrementare la resistenza meccanica. Ottenuta unendo alluminio e rame.
- Serie 3000: La combinazione di alluminio e manganese produce una serie con elevata resistenza meccanica, ma limitata duttilità.
- Serie 4000: Contiene alluminio e silicio, dimostrando particolare resistenza all’usura.
- Serie 5000: L’alluminio e il magnesio generano la serie Peraluman, caratterizzata da duttilità, saldabilità, resistenza alla fusione e alla corrosione.
- Serie 6000: La combinazione di alluminio, silicio e magnesio forma la serie Anticorodal, con lavorabilità, saldabilità, resistenza meccanica e resistenza alla corrosione.
- Serie 7000: Comunemente nota come Ergal, nasce dalla combinazione di alluminio, zinco e magnesio, mostrandosi leggera, lavorabile e resistente al carico e alla corrosione, sebbene con limitata saldabilità.
La lega di alluminio più resistente è l’Ergal, ma ciò non implica che sia la scelta ottimale per tutti i settori industriali. La meccanica di precisione seleziona le leghe di alluminio in base alle loro caratteristiche meccaniche e all’applicazione specifica. Ad esempio, le leghe a base di alluminio puro al 99% sono preferite per la realizzazione di scambiatori di calore e impianti chimici, mentre il settore aerospaziale sfrutta le leghe di alluminio Avional per il loro rapporto peso/resistenza. Ogni serie di leghe trova la sua applicazione ideale, come nel caso delle leghe della serie 6000 utilizzate nei settori ciclistico, motociclistico e ferroviario. Analogamente, l’Ergal può essere impiegato sia nel campo aerospaziale che aeronautico.