Riparazione lamierati strutturali

Riparazione lamierati strutturali
Obiettivo della ricerca
1) Quando è possibile riparare un longherone danneggiato?
2) Quali sono le tecniche ammesse?
• Oggi solo l’esperienza decide se un danno è riparabile o se bisogna sostituire un elemento strutturale.
• La ricerca vuole fornire risposte alle due domande, QUANTIFICANDO l’entità del danno riparabile.
• I materiali utilizzati (alluminio, acciai altoresistenziali) sono tecnologicamente raffinati; le loro caratteristiche meccaniche e
strutturali rischiano di essere compromesse da interventi riparativi sbagliati.
Metodo utilizzato
Abbiamo sottoposto a prova di compressione due longheroni di Fiat Stilo e due longheroni di Peugeot 307. Li abbiamo riparati e
compressi nuovamente, valutando le eventuali perdite prestazionali.
Abbiamo condotto la ricerca in collaborazione con la Facoltà di Ingegneria dell’Università degli Studi di
Genova, e parallelamente alla ricerca presentata da Cesvi Brasil.
Riparazione lamierati strutturali
Procedimento
Abbiamo deformato i longheroni mediante una pressa idraulica da
160 tonnellate, rilevando deformazione e carico istante per istante.
Deformazione: 5 mm
Deformazione: 10 mm
Riparazione lamierati strutturali
Procedimento
Abbiamo tentato di riparare i longheroni mettendoli in trazione sul banco dima.
Con questo approccio abbiamo potuto riparare solo le deformazioni di 5 mm.
Riparazione lamierati strutturali
Piano sperimentale
Particolare
Prima
compressione
Riparazione
Seconda
compressione
Stilo 20
20 mm
-
-
Stilo 5-20
5 mm
Trazione
20 mm
Stilo 10-20
10 mm
Riscaldamento e
trazione
20 mm
307 20
20 mm
-
307 5-20
5 mm
Trazione
20 mm
307 10-20
10 mm
Riscaldamento e
trazione
20 mm
Riparazione lamierati strutturali
Risultati - Fiat Stilo
La riparazione mediante trazione non ha peggiorato la prestazione del particolare.
La riparazione mediante riscaldamento ha peggiorato decisamente la prestazione del particolare.
0
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
-20
-40
kN
-60
-80
-100
∆ energia Fiat Stilo riparato (5):
-8%
∆ energia Fiat Stilo riparato (10):
-120
-23%
-140
-160
mm
Fiat Stilo riparato (5)
Fiat Stilo riparato (10)
Fiat Stilo sano (20)
Riparazione lamierati strutturali
Risultati – Peugeot 307
La riparazione mediante trazione non ha peggiorato la prestazione del particolare.
La riparazione mediante riscaldamento ha peggiorato la prestazione e il comportamento dinamico del particolare.
0
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
-20
-40
kN
-60
-80
∆ energia Peugeot 307 riparato (5):
-100
-2%
∆ energia Peugeot 307 riparato (10):
-120
-9%
-140
mm
Peugeot 307 riparato (5)
Peugeot 307 riparato (10)
Peugeot 307 sano (20)
Riparazione lamierati strutturali
Risultati – Peugeot 307
La seconda compressione del longherone riparato scaldando ha generato una piega sulla superficie interna, che è segno di un
cattivo comportamento del longherone in caso di incidente. I risultati ottenuti da Cesvi Brasil confermano questa tesi.
Peugeot 307 riparato (5) - dopo
la seconda compressione
Peugeot 307 riparato (10) dopo la seconda compressione
Cattivo
comportamento
del longherone!
Riparazione lamierati strutturali
Conclusioni
1.
Abbiamo tentato di riparare danni di lieve entità sui longheroni di Fiat Stilo e Peugeot 307, entrambi realizzati con acciai
altoresistenziali.
2.
La tecnica permette di riparare leggere deformazioni (fino a 5 mm) semplicemente mettendo in trazione i particolari.
3.
Deformazioni dell’ordine dei 10 mm sono riparabili solo riscaldando la lamiera.
4.
Riscaldare elementi strutturali significa comprometterne le caratteristiche meccaniche e quindi mettere a serio rischio
l’incolumità dei trasportati in caso d’incidente.
5.
Cestar raccomanda di riparare esclusivamente mediante trazione danni fino a 5 mm di deformazione longitudinale, quando
possibile, e di sostituire gli elementi strutturali che riportino danni di maggiore entità.
6.
La diffusione di “banchi di tiro rapido” quali Speed di Car-o-liner è preoccupante, dal momento che il massimo carico del
braccio di tiro arriva a 5000 kg (i carrozzieri abitualmente scaldano? Evidentemente SI!!!)
5 mm