L’alluminio è uno dei metalli più utilizzati per la produzione delle automobili perché ha una bassa densità e quindi, permette di costruire delle vetture che pesano di meno e che consumano meno in termini di emissioni inquinanti di anidride carbonica.
Per aumentare le prestazioni meccaniche del materiale, si utilizzano delle leghe in cui il reticolo cristallino viene deformato, oppure si utilizzano dei trattamenti termici appositi.
Le leghe di alluminio più utilizzate nel settore automotive sono le leghe 5000 e le leghe 6000.
Le leghe 5000 non sono trattate termicamente e il principale elemento alligante è il magnesio.
Queste leghe hanno un elevato snervamento e un’elevata resistenza alla trazione, infatti sono utilizzate per la produzione di parti strutturali della vettura come ossatura, portiere e telai di sospensione.
Le leghe 6000 sono trattate termicamente per migliorarne le proprietà meccaniche.
I suoi principali alliganti sono magnesio, silicio, rame e sono utilizzate maggiormente per la produzione di parti esterne dell’autovettura e per pannelli.
Gli elementi in lega sono aggiunti in percentuali molto basse per conferire diverse proprietà alla lamiera, tra cui:
- ferro: aumenta la resistenza ma diminuisce la duttilità e la formabilità;
- magnesio: aumenta la resistenza alla corrosione e possiede ottime doti di duttilità e lavorabilità;
- manganese: aumenta la resistenza meccanica ma aumenta la sensibilità alla corrosione e se presente insieme al ferro, si creano dei composti intermetallici che provocano una diminuzione della duttilità.
Uno dei test che si può svolgere per la validazione della lamiera è l’analisi chimica.
Vediamo nel dettaglio di che si tratta.
L’analisi chimica è un test molto utile perché permette di stabilire la conformità di una lega a disegno o di una lega specifica.
Inoltre, è possibile determinare con accuratezza la percentuale di elementi chimici presenti nelle leghe di alluminio.
L’analisi chimica SEM-EDS
In MotivexLab è presente uno dei sistemi più avanzati di microanalisi composizionale, ovvero il microscopio elettronico a scansione SEM insieme alla microsonda a dispersione di energia EDS.
L’analisi SEM-EDS permette di analizzare rilievi morfologici di superfici e analisi della loro diffusione sul campione.
Il microscopio SEM con sonda EDS è in grado di ricavare immagini di elevata qualità per rilevare lo strato di fosfatazione di un campione, un processo chimico in cui la superficie del campione metallico viene modificata da alcuni cristalli fosfatici.
Il microscopio elettronico a scansione SEM-EDS
La peculiarità di questa tipologia di analisi è che può essere eseguita sia sulla zona osservata sia su una zona di specifico interesse, come una particella microscopica.
L’abbinamento del SEM alla microsonda EDS è una combinazione formidabile nel momento in cui si devono analizzare particelle, residui e superfici anche di pochi micron.
L’analisi SEM EDS è utile per svolgere un’analisi qualitativa, in grado di identificare istantaneamente gli elementi presenti in un campione di composizione ignota, in quanto questo tipo di analisi è adatta per acquisire velocemente lo spettro di emissione completo e identificare gli elementi chimici presenti nel particolare.
Se vuoi scoprire quali altri test si possono svolgere con la tecnologia SEM EDS ti invito a esplorare questa sezione.
L’analisi chimica mediante spettroscopia a scintilla
Un’altra tipologia di analisi chimica utilizzata per la validazione della lamiera è l’analisi chimica tramite spettroscopia a scintilla, denominata anche analisi chimica mediante quantometro.
Il quantometro è una tecnologia utilizzata per determinare spettrograficamente la composizione chimica delle leghe metalliche, tra cui le leghe di alluminio puro della serie 1000 fino alle leghe alluminio – zinco della serie 7000.
Analisi chimica mediante spettroscopia a scintilla
Questa tipologia di analisi è molto utile per le leghe di alluminio perché permette di eseguire una rilevazione precisa e veloce degli elementi chimici che compongono il campione.
Il test prevede che il campione venga sottoposto a scariche elettriche di elevata intensità, in modo da eccitare gli atomi che compongono la lega, che a loro volta emettono una radiazione luminosa con lunghezze d’onda caratteristiche di ogni elemento.
Queste lunghezze d’onda vengono acquisite dallo spettrofotometro e correlate alla loro concentrazione attraverso una taratura con dei materiali di riferimento.
L’analisi chimica mediante l’utilizzo del quantometro è in grado di assicurare velocità e accuratezza dei risultati, grazie alle elevate temperature di lavoro e alle basse interferenze dovute al gas inerte nella zona di applicazione della scintilla.
Con questa tecnica è possibile svolgere un’analisi quantitativa in tempi molto rapidi, soprattutto se il campione non richiede delle preparazioni particolari.
Se vuoi approfondire l’analisi chimica con la spettroscopia a scintilla, ti invito a leggere questo articolo.
Se vuoi avere maggiori informazioni, ti invito a chiamare lo 0119370516 o scrivere una mail a laboratorio@motivexlab.com