Nella progettazione di parti per applicazioni aerospaziali entrano in gioco considerazioni che vanno oltre le sole prestazioni strutturali. È altrettanto importante scegliere la finitura giusta: una selezione accurata può contribuire ad aumentare la durata dei pezzi, migliorarne la resistenza all’usura e incrementare la protezione contro le condizioni ambientali. In alcuni casi, finiture e rivestimenti possono anche valorizzare l’aspetto estetico del pezzo.
Processi di produzione per pezzi aerospaziali
Il primo passo è identificare il servizio di produzione più adatto per realizzare i tuoi pezzi. Ecco una panoramica dei nostri servizi principali:
- Lavorazioni CNC: garantiscono precisione, superfici di alta qualità e garantiscono precisione, superfici di alta qualità e
- Stampa 3D: consente di realizzare geometrie molto complesse e organiche in metallo, plastica e perfino silicone, difficili da ottenere con altri processi, con in più opzioni di finitura avanzate
- Stampaggio a iniezione: ideale per plastiche ed elastomeri; è un processo collaudato e ad alta produttività, con numerose opzioni di finitura e il vantaggio di una produzione rapida a volumi più elevati
Tipologie di finiture per il settore aerospaziale
Raramente un pezzo è chiamato a resistere a condizioni impegnative quanto quelle tipiche del settore aerospaziale. I pezzi devono resistere a calore e freddo estremi, oltre a sollecitazioni e vibrazioni che le parti impiegate a terra non affrontano. Inoltre, devono rispettare standard rigorosi in termini di resistenza, durabilità e, in alcuni casi, anche di aspetto estetico. La finitura scelta può influire in modo significativo su queste caratteristiche. Quali opzioni sono disponibili?
Finiture per metalli
- Elettrolucidatura: indicata quando servono superfici lisce e un’estetica di alta qualità. Può garantire una copertura uniforme anche su geometrie complesse o superfici interne
- Sabbiatura con abrasivo: ideale per ottenere una finitura uniforme e leggermente testurizzata, attenuando i segni di lavorazione
- Finiture satinate o lucidate: migliorano l’estetica e aumentano l’uniformità della superficie
Finiture per plastiche
- Lisciatura a vapore: vapori chimici riducono le irregolarità superficiali, chiudendo in parte la porosità e migliorando, a seconda del materiale, la resistenza all’acqua
- Tintura e colorazione: spesso utilizzate per pezzi realizzati tramite Multi Jet Fusion (MJF) per ottenere una colorazione più uniforme dopo la stampa
Altri rivestimenti
- Verniciatura a polvere: un pigmento in polvere aderisce elettrostaticamente al pezzo, che viene poi cotto in forno per ottenere strati uniformi. Funziona particolarmente bene sulle parti in lamiera, ma il peso aggiuntivo potrebbe non essere ideale per impieghi aerospaziali
- Placcatura: la placcatura elettrolitica e quella chimica possono aumentare la resistenza all’usura e contribuire a prolungare la durata dei componenti in condizioni ambientali estreme
Le migliori scelte in condizioni estreme
Placcatura elettrolitica
Questa finitura durevole e resistente alla corrosione e all’usura applica al materiale uno strato metallico protettivo che può aiutare a preservare il materiale di base in condizioni estreme. Il processo può contribuire a prolungare la vita utile del pezzo, aiutando a gestire gli effetti delle sollecitazioni meccaniche nel tempo. È una buona scelta quando serve ridurre l’attrito tra parti in movimento.
Le scelte migliori per la resistenza alla corrosione
Prevenire la corrosione è fondamentale nelle applicazioni aerospaziali, dove longevità e sicurezza sono priorità assolute.
Uno dei metodi più efficaci per proteggere dalla corrosione è la passivazione. Applicata ai metalli, questa lavorazione trasforma il ferro in un ossido di ferro più stabile sulla superficie, eliminando la principale causa del processo corrosivo. Anche se la ruggine è un ossido del ferro, è una forma instabile che tende a propagarsi e a consumare progressivamente il metallo. La passivazione, invece, favorisce la formazione di uno strato superficiale sottile e più stabile, che riduce la reattività del materiale.
Per i pezzi in alluminio, in particolare, è possibile utilizzare il trattamento di conversione al cromato. Il processo agisce in modo simile alla passivazione, ma genera uno strato sottile di composti del cromo che funziona da barriera protettiva e può anche migliorare l’adesione di ulteriori rivestimenti, ad esempio vernici.
L’anodizzazione è un processo che sottopone i pezzi metallici (tipicamente in alluminio) a corrente elettrica e a un bagno elettrolitico (spesso a base di acido solforico). Il metallo forma uno strato di ossido con spessore controllato che protegge il pezzo; lo strato risultante può essere poroso e quindi colorabile con tinture per ottenere un aspetto metallico più vivace. Il rivestimento è estremamente sottile, in linea con le esigenze del settore aerospaziale. Esistono due principali tipologie di anodizzazione, quindi è importante scegliere quella più adatta alla tua applicazione.
Impieghi e considerazioni
Le diverse finiture influenzano le prestazioni e l’idoneità d’impiego dei pezzi per il settore aerospaziale. Le parti di un motore aeronautico richiedono finiture in grado di proteggere da usura e alte temperature. Le parti degli interni di un aeromobile, invece, invece, possono richiedere rivestimenti mirati a durabilità e requisiti specifici dell’ambiente di utilizzo. Ogni impiego nel settore aerospaziale presenta sfide specifiche in cui la finitura può fare la differenza.
Sebbene le finiture siano un modo efficace per proteggere un pezzo o migliorarne l’estetica, è altrettanto importante progettare pensando alla durata nel tempo. L’uso di spessori di parete uniformi aiuta a ottenere finiture ottimali, soprattutto con la lisciatura a vapore. In definitiva, una finitura applicata correttamente e una progettazione attenta lavorano insieme per migliorare le prestazioni del pezzo.
I servizi di produzione completi di Protolabs includono un’ampia libreria di finiture, disponibile all’interno di ciascuna linea di servizio. Il nostro team di assistenza clienti è a disposizione per supportarti nella scelta della finitura più adatta all'impiego di cui hai bisogno.
