Presso i Laboratori TIMAS di Faenza, si studiano e sviluppano ceramici tecnici e compositi ceramici per applicazioni strutturali, ossia quei materiali caratterizzati da prestazioni di elevata resistenza alle sollecitazioni meccaniche e all’usura, anche in condizioni di temperatura e pressione molto elevate. Tali materiali presentano un elevato rapporto resistenza/peso e sono quindi di estremo interesse in applicazioni in cui siano richiesti alleggerimento strutturale ed elevate proprietà termo-strutturali.

Tramite questi materiali, vengono prodotti componenti prototipali strutturali fino alla dimostrazione di fattibilità di preserie con l’ausilio di impianti pilota e dimostrativi:

• Componenti ceramici per applicazioni strutturali e termostrutturali nell’ambito della meccanica e della produzione di energia
• Componenti a base di compositi a matrice ceramica rinforzati con fibre per applicazioni strutturali e termostrutturali nei settori trasporti, aerospazio, energia, nucleare, costruzioni
• Componenti ceramici biocompatibili e bioinerti per la realizzazione di protesi ortopediche e dentali

Presso i Laboratori TIMAS della Casaccia, sono disponibili diverse tecnologie di saldatura ad alta densità di energia  che permettono di realizzare profondità di saldatura elevate con basso apporto termico e ridotta ampiezza della Zona Fusa.

Tali tecnologie sono di seguito riportate, in ordine di densità di potenza erogabile:

• Electron Beam Welding (EBW)
• Laser beam Welding
• Plasma Arc Welding

L’utilizzo di queste tecnologie permette di realizzare componenti strutturali basati su diversi materiali metallici. Ad esempio nel progetto FLEXPROD, l’obiettivo era quello di promuovere nuovi sistemi di produzione per l’assemblaggio della carrozzeria, dei motori e cambi di autoveicoli. In particolare sono stati studiati differenti geometrie di giunti, testa a testa e in sovrapposizione, di diverse leghe di alluminio (AA6082 T6 e la AA5754) con spessori variabili da 1,5 a 2 mm.

Il Laboratorio dispone anche di tecnologie di saldatura più tradizionali quali, ad esempio, quella ad arco con elettrodo infusibile sotto protezione di gas inerte (GTAW) automatizzata. Con questa tecnologia è stato possibile studiare, nell’ambito del progetto MATTER, la saldatura dell’acciaio resistente a creep P91. In questo progetto i campioni sono stati sottoposti sia alla saldatura SMAW che alla GTAW. E’ stata quindi valutata l’influenza dei parametri di saldatura sulla microstruttura del giunto e sulle conseguenti caratteristiche meccaniche (resistenza, resilienza e duttilità) della zona fusa.