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Mercoledì, 29 Aprile 2015 08:15

ASSEMBLAGGIO DI STRUTTURE ACCIAIO/VETRO E VETRO/VETRO

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La saldatura a bassa temperatura, o brasatura, come tecnologia alternativa per l’assemblaggio di vetri strutturali.

Dall’invenzione del processo float, nel 1959, l’impiego del vetro nel settore edilizio è cresciuto a ritmo costante.

Da un punto di vista architettonico la trasparenza, la resistenza, il costo ridotto e la finitura d’alta qualità fanno del vetro un materiale altamente apprezzato. Inoltre, i processi di trattamento termico incrementano la resistenza alla rottura, consentendone l’impiego come materiale strutturale. Ciononostante, gli studi condotti sui sistemi di assemblaggio risultano relativamente scarsi e, fino a tempi recenti, l’unica opzione disponibile per applicazioni soggette a sollecitazioni elevate era costituita da una combinazione di giunti imbullonati e vetro temprato. L’impiego dei giunti imbullonati per l’assemblaggio di strutture in vetro può tuttavia riservare delle sorprese: si tratta infatti di giunti intrinsecamente inefficienti a causa dei difetti generati in sede di foratura, della concentrazione di sollecitazioni attorno ai fori delle viti e della minore resistenza del vetro in quell’area dovuta al processo di tempra termica incompleto. Una possibile alternativa ai giunti imbullonati è stata individuata nei giunti incollati, i quali sono in grado di distribuire in maniera uniforme il carico e di ridurre i punti di concentrazione delle sollecitazioni, oltre a richiedere una preparazione della superficie minima, limitata alla semplice pulizia. Tuttavia, permangono alcune incertezze per quanto riguarda le prestazioni a lungo termine degli adesivi ad alta resistenza, vale a dire caratterizzati da coefficienti di sicurezza elevati.

La saldatura rappresenta un processo ampiamente utilizzato per congiungere due materiali diversi, solitamente metalli e ceramica. Il processo di saldatura prevede, generalmente, il posizionamento di due substrati nella posizione finale e il riscaldamento di un materiale d’apporto (collocato vicino al giunto da saldare) appena al di sopra della temperatura di fusione; a questo punto, il materiale d’apporto penetra nella linea di congiunzione per effetto di capillarità; infine, il giunto viene raffreddato. Quando questo processo viene eseguito a bassa temperatura (sotto i 400°C) viene chiamato brasatura. Per quanto riguarda l’applicazione in esame, verrà preso in considerazione soltanto il processo a bassa temperatura, dal momento che temperature più elevate danneggerebbero il profilo di tempra del vetro.

In linea di massima, quando si realizza un giunto brasato i substrati devono essere puliti e privi di ossidi, dal momento che la maggior parte dei metalli d’apporto tradizionali non è in grado di fare presa su uno strato di ossido. Proprio per questo motivo, questo processo è sempre stato ritenuto non idoneo all’assemblaggio di prodotti in vetro. Inoltre, generalmente, la formazione di ossidi durante il processo di riscaldamento viene impedita mediante un flussante, che va poi rimosso una volta eseguita la saldatura, in quanto corrosivo. Se il flussante viene applicato su aree di saldatura ampie, risulterà problematico rimuoverlo dall’area centrale: un’altra ragione per cui questa tecnologia non è mai stata applicata, in passato, al vetro strutturale.


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