Cos'è una piastra nervata marina 6082-T6
Una piastra nervata in alluminio marino è un pannello piatto con nervature integrali parallele che corrono in una direzione, estruse in un unico pezzo o assemblate mediante saldatura ad attrito di sezioni di nervatura separate su una piastra. Le nervature agiscono come irrigidimenti che aumentano notevolmente la rigidità alla flessione per un dato peso, quindi un progettista può sostituire una piastra semplice di grosso spessore con un pannello nervato più leggero e soddisfare comunque i limiti di resistenza e deflessione della struttura.
Per la costruzione navale i vantaggi principali sono un peso inferiore dello scafo e della sovrastruttura, meno rinforzi saldati e meno lavoro di raddrizzamento dopo la fabbricazione e una superficie interna più pulita che è più facile da rivestire e mantenere.. 6082-T6 è la lega-trattabile termicamente più spesso selezionata per questi pannelli perché combina una resistenza da media-a-elevata con una resistenza alla corrosione accettabile e un ottimo comportamento di estrusione.
Perché viene scelto il 6082-T6 e come viene prodotto
6082 appartiene alla famiglia 6xxx di alluminio-magnesio-silicio ed è una lega-trattabile termicamente. La condizione T6 è prodotta mediante solubilizzazione del trattamento termico seguito da invecchiamento artificiale, che aumenta sia la resistenza alla trazione che allo snervamento nella gamma da media-a-alta e conferisce al pannello la capacità di carico-capacità di carico necessaria per le strutture a scheletro marino.
I valori meccanici tipici per il prodotto di estrusione 6082-T6 sono una resistenza alla trazione di almeno 310 MPa, un carico di prova dello 0,2% di almeno 260 MPa e un allungamento di almeno l'8%, in linea con i requisiti della EN 755-2 per barre, tubi e profili estrusi. Il prodotto piatto e laminato viene ordinato secondo ASTM B209 o EN 573-3, dove la lega è registrata con silicio 0,7-1,3%, magnesio 0,6-1,2%, manganese 0,40-1,00% e ferro fino allo 0,50% per la composizione in questione.
La resistenza alla corrosione del 6082 è buona in condizioni atmosferiche e di spruzzi di acqua di mare, ma è inferiore a quella delle leghe marine 5xxx, quindi i pannelli sono normalmente verniciati o anodizzati dove devono affrontare l'immersione continua. La saldatura per attrito e agitazione è il metodo di giunzione preferito perché il processo rimane al di sotto del punto di fusione, produce un cordone a bassa-distorsione e mantiene una maggiore resistenza nella zona di saldatura rispetto alla saldatura per fusione convenzionale di una lega T6.
Dati meccanici e configurazioni del pannello
| Proprietà | Valore tipico per 6082-T6 |
|---|---|
| Resistenza alla trazione | 310 MPa minimo |
| Stress di prova dello 0,2%. | 260 MPa minimo |
| Allungamento | 8% minimo |
| Densità | 2,70 g/cm3 |
| Spessore della piastra | 4 mm - 60 mm |
| Altezza della costola | 20 mm - 150 mm come previsto |
| Larghezza del pannello | Fino a 2500 mm, o più larghi se assemblati da sezioni saldate |
I pannelli vengono generalmente forniti nello stato-progettato con nervature lavorate o estruse secondo disegno e tagliati a misura con preparazioni dei bordi pronte per l'assemblaggio. Laddove la forma dello scafo richiede una curvatura, i pannelli possono essere forniti pre-formati anziché piatti.
Applicazioni nelle strutture marine
Ponti e tughe di traghetti veloci, imbarcazioni da lavoro e motovedette
Paratie e partizioni interne
Sovrastrutture e strutture della timoneria
Rampe, rampe e piattaforme di carico su navi ro-ro e da lavoro
Coperture dei boccaporti e piattaforme di accesso
Piattaforme e passerelle di lavoro offshore
Certificazione, Saldatura e Controllo Qualità
L'approvazione della società di classificazione è il biglietto d'ingresso per il materiale marittimo. I pannelli grecati e la piastra di base sono comunemente certificati secondo le norme di ABS, CCS, LR, DNV e organismi simili, e ogni calore è identificato in modo da poter rilasciare un certificato di ispezione 3.1 secondo EN 10204. Il certificato registra la composizione chimica, le proprietà di trazione e, ove richiesto, i risultati dei test di impatto e corrosione.
Le procedure di saldatura devono essere qualificate e la lega di apporto, la velocità di spostamento e il design dell'utensile per la saldatura ad attrito influenzano tutti la resistenza del giunto. La zona termicamente-alterata è l'area da tenere d'occhio: i test di durezza sulla saldatura e l'esame della macro-sezione vengono utilizzati per confermare che il giunto soddisfa i presupposti di progettazione.
L'ispezione di routine riguarda lo spessore e la planarità della piastra, la posizione e il profilo delle nervature, la solidità della saldatura mediante metodi ultrasonici o radiografici ove specificato, l'accuratezza dimensionale rispetto al disegno di fabbricazione e le condizioni della superficie prima del rivestimento. Poiché i pannelli escono dallo stabilimento pronti per l'assemblaggio, il controllo dimensionale sul disegno è importante quanto i risultati metallurgici.
Domande frequenti
D: Qual è la differenza tra una piastra rigata e una piastra liscia dello stesso peso?
R: La piastra scanalata è molto più rigida. Il posizionamento del materiale lontano dall'asse neutro nelle nervature aumenta il secondo momento d'area, quindi il pannello resiste alla flessione con una deflessione inferiore rispetto a una piastra piana di uguale massa.
D: Il 6082-T6 è adatto all'immersione continua?
R: Funziona bene in caso di schizzi e di esposizione atmosferica marina, ma è meno resistente all'immersione continua rispetto alle leghe 5xxx. Il rivestimento e un buon design del drenaggio vengono normalmente applicati quando il pannello è permanentemente bagnato.
D: Perché viene utilizzata la saldatura per attrito invece della saldatura convenzionale?
R: La saldatura per attrito e agitazione è un processo-allo stato solido che evita la fusione, quindi produce meno distorsioni e conserva una maggiore resistenza del metallo di base nel giunto, il che è importante per una lega T6.
D: Quali società di classificazione possono certificare questi pannelli?
R: I pannelli in alluminio marino sono regolarmente approvati da ABS, CCS, LR, DNV e società comparabili, con materiale fornito a fronte di un certificato di ispezione 3.1 secondo EN 10204.
D: I pannelli possono essere forniti con curvatura per forma scafo?
R: Sì. I pannelli possono essere formati secondo il profilo richiesto prima della consegna, evitando così la piegatura a freddo in cantiere e riducendo le tensioni residue nella struttura finita.
D: Quale gamma di spessori è disponibile?
R: La piastra di base viene generalmente fornita da 4 mm a 60 mm, con dimensioni delle nervature e larghezze del pannello stabilite dal calcolo strutturale e dal disegno di fabbricazione.
