L’uso di materiali compositi nelle strutture portanti

Introduzione ai materiali compositi

Definizione e proprietà dei materiali compositi

I materiali compositi sono sostanze create combinando due o più materiali diversi per ottenere proprietà uniche che non sono presenti nei materiali di partenza. Questi materiali sono progettati per avere caratteristiche specifiche, come resistenza, leggerezza, duttilità o rigidità, che li rendono ideali per varie applicazioni ingegneristiche. I materiali compositi possono essere costituiti da una matrice (metallica, polimerica o ceramica) rinforzata con fibre (di vetro, carbonio, kevlar, ecc.) o particelle.

Secondo il sito web di Science Daily, i materiali compositi hanno rivoluzionato molti settori, tra cui l’industria aerospaziale, automobilistica, navale e delle costruzioni. Le loro proprietà possono essere personalizzate in base alle esigenze specifiche dell’applicazione, offrendo vantaggi significativi in termini di peso, resistenza e durata.

I materiali compositi possono essere classificati in base al tipo di matrice e al tipo di rinforzo. Ad esempio, i compositi polimerici rinforzati con fibre di carbonio (CFRP) sono molto utilizzati nell’industria aerospaziale e automobilistica per la loro alta resistenza e leggerezza.

La produzione di materiali compositi richiede tecniche specializzate e attrezzature avanzate. Le principali tecniche di produzione includono la laminazione, l’iniezione e la stampaggio.

Tipi di materiali compositi

I materiali compositi possono essere classificati in base al tipo di matrice e al tipo di rinforzo. I principali tipi di materiali compositi sono:

• Compositi polimerici rinforzati con fibre (FRP)
• Compositi metallici rinforzati con fibre (MMC)
• Compositi ceramici rinforzati con fibre (CMC)

Ogni tipo di materiale composito ha le sue proprietà e applicazioni specifiche. Ad esempio, i compositi polimerici rinforzati con fibre di vetro sono molto utilizzati nell’industria navale e delle costruzioni.

I materiali compositi possono essere anche classificati in base alla forma del rinforzo, come fibre, particelle o laminati.

La scelta del tipo di materiale composito dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione, come la resistenza, la leggerezza e la durata.

Applicazioni dei materiali compositi

I materiali compositi hanno un’ampia gamma di applicazioni in vari settori, tra cui:

• Industria aerospaziale
• Industria automobilistica
• Industria navale
• Industria delle costruzioni

I materiali compositi sono utilizzati per realizzare componenti strutturali, come fusoliere, ali, scafi e ponti.

I materiali compositi offrono vantaggi significativi in termini di peso, resistenza e durata rispetto ai materiali tradizionali.

La produzione di materiali compositi richiede tecniche specializzate e attrezzature avanzate.

Future dei materiali compositi

I materiali compositi sono in continua evoluzione e si prevede che il loro utilizzo aumenterà nei prossimi anni.

Secondo un rapporto di MarketsandMarkets, il mercato dei materiali compositi è previsto a crescere da 74,3 miliardi di dollari nel 2020 a 112,3 miliardi di dollari nel 2025.

I materiali compositi saranno sempre più utilizzati in settori come l’energia eolica, l’industria automobilistica e l’industria delle costruzioni.

La ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali compositi con proprietà avanzate saranno fondamentali per il futuro di questo settore.

Materiali compositi nelle strutture portanti

Introduzione

Le strutture portanti sono elementi fondamentali nelle costruzioni e nei mezzi di trasporto. I materiali compositi sono sempre più utilizzati nelle strutture portanti grazie alle loro proprietà di resistenza, leggerezza e durata.

Secondo il sito web di Science Daily, i materiali compositi possono ridurre il peso delle strutture portanti fino al 50% rispetto ai materiali tradizionali.

I materiali compositi possono essere utilizzati per realizzare componenti strutturali come travi, pilastri e lastre.

La progettazione di strutture portanti in materiali compositi richiede competenze specializzate e software avanzati.

Tipi di strutture portanti in materiali compositi

Le strutture portanti in materiali compositi possono essere classificate in base al tipo di materiale e alla forma della struttura.

• Strutture portanti in compositi polimerici rinforzati con fibre (FRP)
• Strutture portanti in compositi metallici rinforzati con fibre (MMC)
• Strutture portanti in compositi ceramici rinforzati con fibre (CMC)

Ogni tipo di struttura portante ha le sue proprietà e applicazioni specifiche.

I materiali compositi possono essere utilizzati per realizzare strutture portanti complesse con forme e geometrie innovative.

La scelta del tipo di struttura portante dipende dalle esigenze specifiche dell’applicazione, come la resistenza, la leggerezza e la durata.

Progettazione di strutture portanti in materiali compositi

La progettazione di strutture portanti in materiali compositi richiede competenze specializzate e software avanzati.

Secondo il sito web di Autodesk, i software di progettazione assistita da computer (CAD) sono fondamentali per la progettazione di strutture portanti in materiali compositi.

La progettazione di strutture portanti in materiali compositi deve tenere conto di fattori come la resistenza, la stabilità e la durata.

La simulazione numerica e la sperimentazione sono essenziali per validare la progettazione di strutture portanti in materiali compositi.

Applicazioni di strutture portanti in materiali compositi

Le strutture portanti in materiali compositi hanno un’ampia gamma di applicazioni in vari settori, tra cui:

• Industria aerospaziale
• Industria automobilistica
• Industria navale
• Industria delle costruzioni

Le strutture portanti in materiali compositi sono utilizzate per realizzare componenti strutturali come travi, pilastri e lastre.

I materiali compositi offrono vantaggi significativi in termini di peso, resistenza e durata rispetto ai materiali tradizionali.

La produzione di strutture portanti in materiali compositi richiede tecniche specializzate e attrezzature avanzate.

Vantaggi e svantaggi dei materiali compositi

Vantaggi

I materiali compositi offrono diversi vantaggi rispetto ai materiali tradizionali, tra cui:

• Leggerezza
• Resistenza
• Durata
• Corrosione

I materiali compositi possono ridurre il peso delle strutture fino al 50% rispetto ai materiali tradizionali.

Secondo il sito web di Science Daily, i materiali compositi possono aumentare la resistenza delle strutture fino al 200% rispetto ai materiali tradizionali.

I materiali compositi possono essere progettati per avere proprietà specifiche, come la resistenza al fuoco o la resistenza chimica.

I materiali compositi possono essere utilizzati in ambienti estremi, come temperature elevate o basse.

Svantaggi

I materiali compositi hanno anche alcuni svantaggi, tra cui:

• Costo elevato
• Complessità di produzione
• Reciclabilità

I materiali compositi possono essere più costosi dei materiali tradizionali.

La produzione di materiali compositi richiede tecniche specializzate e attrezzature avanzate.

I materiali compositi possono essere difficili da riciclare.

Applicazioni dei materiali compositi

I materiali compositi hanno un’ampia gamma di applicazioni in vari settori, tra cui:

• Industria aerospaziale
• Industria automobilistica
• Industria navale
• Industria delle costruzioni

I materiali compositi sono utilizzati per realizzare componenti strutturali come travi, pilastri e lastre.

I materiali compositi offrono vantaggi significativi in termini di peso, resistenza e durata rispetto ai materiali tradizionali.

La produzione di materiali compositi richiede tecniche specializzate e attrezzature avanzate.

Future dei materiali compositi

I materiali compositi sono in continua evoluzione e si prevede che il loro utilizzo aumenterà nei prossimi anni.

Secondo un rapporto di MarketsandMarkets, il mercato dei materiali compositi è previsto a crescere da 74,3 miliardi di dollari nel 2020 a 112,3 miliardi di dollari nel 2025.

I materiali compositi saranno sempre più utilizzati in settori come l’energia eolica, l’industria automobilistica e l’industria delle costruzioni.

La ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali compositi con proprietà avanzate saranno fondamentali per il futuro di questo settore.

Domande e risposte

Domande

1. Cosa sono i materiali compositi?

2. Quali sono i vantaggi dei materiali compositi?

3. Quali sono gli svantaggi dei materiali compositi?

4. In quali settori vengono utilizzati i materiali compositi?

5. Qual è il futuro dei materiali compositi?

Risposte

1. I materiali compositi sono sostanze create combinando due o più materiali diversi per ottenere proprietà uniche che non sono presenti nei materiali di partenza.

2. I materiali compositi offrono diversi vantaggi, tra cui leggerezza, resistenza, durata e corrosione.

3. I materiali compositi hanno anche alcuni svantaggi, tra cui costo elevato, complessità di produzione e riciclabilità.

4. I materiali compositi vengono utilizzati in vari settori, tra cui industria aerospaziale, automobilistica, navale e delle costruzioni.

5. I materiali compositi sono in continua evoluzione e si prevede che il loro utilizzo aumenterà nei prossimi anni, con una crescita prevista del mercato da 74,3 miliardi di dollari nel 2020 a 112,3 miliardi di dollari nel 2025.

Curiosità

I materiali compositi sono utilizzati anche nell’industria sportiva, ad esempio per realizzare biciclette, racchette da tennis e sci.

Secondo il sito web di Sports Composite, i materiali compositi offrono vantaggi significativi in termini di peso, resistenza e durata rispetto ai materiali tradizionali utilizzati nell’industria sportiva.

I materiali compositi possono essere utilizzati anche per realizzare componenti strutturali per l’industria medica, come protesi e dispositivi medici.

La ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali compositi con proprietà avanzate sono fondamentali per il futuro di questo settore.

Aziende produttrici e distributrici

Alcune delle principali aziende produttrici e distributrici di materiali compositi sono:

• 3M
• Dow
• DuPont
• Hexcel

Queste aziende offrono una vasta gamma di materiali compositi per vari settori, tra cui industria aerospaziale, automobilistica, navale e delle costruzioni.

Scuole e aziende per l’apprendimento

Alcune delle principali scuole e aziende che offrono corsi e formazione sull’utilizzo dei materiali compositi sono:

• Massachusetts Institute of Technology (MIT)
• Stanford University
• 3M
• Dow

Queste scuole e aziende offrono corsi e formazione su vari aspetti dei materiali compositi, tra cui progettazione, produzione e applicazioni.

Opinione e proposte

I materiali compositi offrono diversi vantaggi rispetto ai materiali tradizionali, ma è importante considerare anche gli aspetti ambientali e sociali.

È fondamentale progettare e produrre materiali compositi in modo sostenibile, utilizzando risorse rinnovabili e riducendo gli sprechi.

È anche importante considerare la riciclabilità e la fine del ciclo di vita dei materiali compositi, per ridurre l’impatto ambientale.

Proponiamo di aumentare la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali compositi con proprietà avanzate e sostenibili.

Conclusione

I materiali compositi sono sostanze create combinando due o più materiali diversi per ottenere proprietà uniche che non sono presenti nei materiali di partenza.

I materiali compositi offrono diversi vantaggi rispetto ai materiali tradizionali, tra cui leggerezza, resistenza, durata e corrosione.

È fondamentale considerare anche gli aspetti ambientali e sociali, progettando e producendo materiali compositi in modo sostenibile.

Proponiamo di aumentare la ricerca e lo sviluppo di nuovi materiali compositi con proprietà avanzate e sostenibili.

Quando si esegue una gettata di cemento in un cantiere edile, è essenziale garantire che il calcestruzzo raggiunga la resistenza necessaria per sostenere le sollecitazioni a cui sarà sottoposto. A tal fine, vengono condotte delle prove sui cubi di cemento, che permettono di verificare la qualità e le prestazioni del calcestruzzo. In questo articolo, esploreremo in dettaglio cosa sono le prove dei cubi di cemento, come vengono condotte, e perché sono così importanti per assicurare la sicurezza e la durabilità delle strutture.

Cos’è la prova dei cubi di cemento?

La prova sui cubi di cemento è un test di compressione che ha lo scopo di valutare la resistenza del calcestruzzo. Questa resistenza viene determinata tramite la realizzazione di cubi di calcestruzzo che vengono successivamente compressi in laboratorio per verificarne la capacità di resistere a carichi applicati. Generalmente, i cubi utilizzati per questo test hanno dimensioni standard di 15 x 15 x 15 cm.

• Obiettivo del test: Il principale obiettivo delle prove sui cubi è garantire che il calcestruzzo raggiunga la resistenza prevista dal progetto. Questo permette di verificare che la miscela utilizzata sia correttamente dosata e che il processo di preparazione, getto e indurimento sia stato eseguito secondo gli standard.
• Norme di riferimento: In Italia, le prove di compressione vengono eseguite secondo le indicazioni della norma UNI EN 12390, che stabilisce i requisiti per il campionamento, la preparazione e l’esecuzione dei test sui cubi di calcestruzzo.

Preparazione dei campioni

La preparazione dei cubi di calcestruzzo è un passaggio cruciale per ottenere risultati accurati. Vediamo come avviene:

• Campionamento del calcestruzzo: Durante la gettata, una quantità di calcestruzzo viene prelevata per realizzare i campioni. Questo processo deve avvenire in modo casuale per rappresentare al meglio la qualità del calcestruzzo utilizzato in tutta la gettata.
• Stampi per cubi: Il calcestruzzo viene versato in appositi stampi cubici di dimensioni standard. Durante il riempimento, è fondamentale compattare il calcestruzzo per evitare la formazione di vuoti o disomogeneità che potrebbero alterare i risultati del test.
• Cura e maturazione: Dopo la preparazione, i cubi devono essere curati in condizioni controllate. In genere, vengono mantenuti a temperatura e umidità costanti per un periodo di 24 ore, dopodiché vengono estratti dagli stampi e lasciati indurire in acqua a temperatura ambiente fino al momento del test. Questo periodo di maturazione è importante per simulare le condizioni di indurimento del calcestruzzo in opera.

La prova di compressione

La prova di compressione viene eseguita di solito a 7 giorni e a 28 giorni dall’esecuzione dei campioni, per valutare sia la resistenza iniziale che quella definitiva del calcestruzzo.

• Esecuzione del test: I cubi vengono posizionati in una pressa di compressione e vengono sottoposti a un carico crescente fino al raggiungimento della rottura. La resistenza alla compressione viene calcolata dividendo il carico massimo applicato per la superficie del cubo.
• Valori attesi: I valori di resistenza ottenuti devono essere in linea con quelli previsti nel progetto. La resistenza del calcestruzzo è generalmente espressa in megapascal (MPa). Per esempio, un calcestruzzo di classe C25/30 deve raggiungere una resistenza di almeno 25 MPa a 28 giorni.

Importanza delle prove sui cubi di cemento

Le prove sui cubi di cemento rivestono una grande importanza per diverse ragioni:

• Controllo di qualità: I test permettono di verificare la qualità del calcestruzzo fornito e di accertare che le specifiche del progetto siano rispettate. Questo è fondamentale per garantire la sicurezza strutturale.
• Verifica delle condizioni di cantiere: Le prove sui cubi consentono di valutare se il processo di produzione, trasporto, posa e maturazione del calcestruzzo sia stato eseguito correttamente. Eventuali errori in queste fasi potrebbero compromettere la resistenza e la durabilità del calcestruzzo.
• Conformità normativa: Il rispetto delle normative vigenti in termini di prove di compressione è un obbligo legale che permette di garantire la sicurezza delle costruzioni e di evitare problemi legali in caso di anomalie o cedimenti strutturali.

Fattori che influenzano i risultati delle prove

Ci sono vari fattori che possono influenzare i risultati delle prove di compressione sui cubi di cemento, tra cui:

• Dosaggio dell’acqua: Un eccesso di acqua nell’impasto può ridurre la resistenza del calcestruzzo, causando risultati inferiori rispetto a quelli previsti.
• Compattazione del calcestruzzo: Una scarsa compattazione durante la preparazione dei cubi può portare alla formazione di vuoti, riducendo la resistenza alla compressione.
• Condizioni di maturazione: Le condizioni di temperatura e umidità durante la maturazione influenzano notevolmente la resistenza del calcestruzzo. Temperature troppo basse possono rallentare il processo di idratazione, mentre temperature troppo alte possono accelerarlo in maniera non uniforme.

Interpretazione dei risultati

Una volta eseguite le prove, i risultati devono essere interpretati alla luce delle specifiche di progetto. Se i valori ottenuti sono inferiori alle attese, è necessario individuare le cause delle difformità e adottare le misure correttive opportune. In alcuni casi, può essere necessario eseguire ulteriori prove su altri campioni o addirittura predisporre interventi di consolidamento sulla struttura.

Le prove sui cubi di cemento rappresentano uno strumento fondamentale per garantire la qualità e la sicurezza del calcestruzzo utilizzato nelle costruzioni. Attraverso una corretta preparazione, maturazione e compressione dei campioni, è possibile verificare che il materiale rispetti le specifiche progettuali e sia in grado di garantire la durabilità e la stabilità delle strutture. Prendere sul serio queste prove significa contribuire alla realizzazione di edifici sicuri e resistenti, assicurando che ogni fase del processo edilizio sia eseguita con la massima cura e attenzione.

La mostra “Prospettiva. Viaggio negli Archivi di Fondazione Fiera Milano” offre ai visitatori la possibilità di esplorare una selezione di immagini provenienti dagli archivi storici di Fondazione Fiera Milano, che raccontano la storia e l’evoluzione dell’istituzione nel corso degli anni. Si tratta di un viaggio affascinante attraverso fotografie che documentano fiere, eventi e momenti significativi legati alla storia della Fiera di Milano.

AFIP International, partner dell’iniziativa, è un’associazione che riunisce fotografi professionisti italiani di grande talento, impegnati nella valorizzazione della fotografia come forma d’arte e strumento di comunicazione. La collaborazione con AFIP garantisce un’alta qualità artistica e tecnica nella selezione delle immagini esposte e nella curatela dell’evento.

La Triennale di Milano, prestigiosa istituzione culturale, ospita la mostra offrendo uno spazio espositivo di grande rilievo per valorizzare al meglio le opere presentate. Il patrocinio di Regione Lombardia e del Comune di Milano sottolinea l’importanza e il valore culturale dell’iniziativa, che si inserisce nel contesto di promozione e valorizzazione del patrimonio storico e artistico della città.

Il progetto degli Archivi fotografici, oltre a promuovere la fotografia come forma d’arte contemporanea, si propone di creare un centro di eccellenza aperto alla città, dove sarà possibile consultare e studiare le collezioni fotografiche della Fondazione Fiera Milano. La collaborazione con Promemoria Group per la realizzazione del catalogo della mostra e del sito web dell’evento garantisce una diffusione capillare delle informazioni e un’organizzazione efficiente e professionale dell’iniziativa.

La mostra “Prospettiva. Viaggio negli Archivi di Fondazione Fiera Milano” rappresenta dunque un’occasione unica per immergersi nella storia e nell’arte della fotografia, scoprendo i tesori conservati negli archivi di un’istituzione fondamentale per lo sviluppo economico e culturale della città di Milano.

La cianfrinatura è una lavorazione che si esegue per preparare gli elementi alla successiva saldatura. Permette di eseguire la saldatura in modo corretto, secondo quanto richiesto dalla lavorazione specifica.

La cianfrinatura è la preparazione dei lembi nel processo di saldatura per l’unione di testa di lamiere. Questa operazione si esegue per diverse ragioni, ad esempio, assicurare la buona penetrazione del bagno fuso, facilitare l’operazione di saldatura, o creare un buon posizionamento del giunto saldato. I due lembi da saldare vengono modificati tramite lavorazioni opportune che varieranno in base a diversi fattori: lo spessore del giunto, la resistenza, il tipo di saldatura e la forma del giunto richiesta. Se gli oggetti da saldare hanno spessore molto fine, circa 3 mm, l’operazione di cianfrinatura non è più necessaria.

La cianfrinatura può essere:

• a ghetto – per uno spessore che va dai 3 ai 6 mm
• a V – per uno spessore tra i 6 e i 16 mm
• a X – per uno spessore maggiore di 16 mm
• a U – per uno spessore maggiore di 20 mm

La preparazione è regolamentata dalle norme UNI EN ISO 9692.

Wikipedia

Spiegato in modo semplicistico è lo smusso o incavo che viene eseguito in corrispondenza di dove verrà eseguita la saldatura.

Lembo: superficie del pezzo interessata dalla deposizione del cordone.
La cianfrinatura è l’operazione con cui si preparano i lembi delle lamiere da saldare.
La scelta del cianfrino dipende dal procedimento e dalla posizione di saldatura, dallo spessore e dal tipo di giunto, dal grado di penetrazione richiesto.

Tipi di cianfrinature.

Aggiornamento del 19-07-2025

Metodi Pratici di Applicazione

La cianfrinatura è un’operazione fondamentale nella preparazione degli elementi per la saldatura. Per comprendere meglio la sua applicazione pratica, vediamo alcuni esempi concreti di come la cianfrinatura possa essere eseguita in diversi contesti.

Esempio 1: Cianfrinatura a Ghetto per Lamiere Sottili

Immaginiamo di dover unire due lamiere di acciaio con uno spessore di 4 mm. In questo caso, la cianfrinatura a ghetto è la scelta ideale. Questo tipo di cianfrinatura prevede la creazione di un piccolo incavo a forma di “ghetto” sui bordi delle lamiere da unire. Questo incavo facilita la penetrazione del materiale di saldatura e garantisce una saldatura forte e duratura.

Esempio 2: Cianfrinatura a V per Spessori Medi

Supponiamo di avere due lamiere di acciaio con uno spessore di 10 mm da unire. La cianfrinatura a V è la scelta più appropriata in questo caso. Questo tipo di cianfrinatura prevede la creazione di un incavo a forma di “V” sui bordi delle lamiere. La cianfrinatura a V consente una buona penetrazione del materiale di saldatura e una facile esecuzione della saldatura.

Esempio 3: Cianfrinatura a X per Spessori Elevati

Consideriamo il caso di due lamiere di acciaio con uno spessore di 20 mm da unire. In questo caso, la cianfrinatura a X è la scelta migliore. Questo tipo di cianfrinatura prevede la creazione di un incavo a forma di “X” sui bordi delle lamiere. La cianfrinatura a X garantisce una penetrazione ottimale del materiale di saldatura e una resistenza elevata della saldatura.

Esempio 4: Cianfrinatura a U per Spessori Molto Elevati

Infine, immaginiamo di dover unire due lamiere di acciaio con uno spessore di 30 mm. In questo caso, la cianfrinatura a U è la scelta più adatta. Questo tipo di cianfrinatura prevede la creazione di un incavo a forma di “U” sui bordi delle lamiere. La cianfrinatura a U garantisce una penetrazione ottimale del materiale di saldatura e una resistenza molto elevata della saldatura.

Questi esempi pratici dimostrano come la cianfrinatura sia un’operazione fondamentale nella preparazione degli elementi per la saldatura e come la scelta del tipo di cianfrinatura dipenda dallo spessore delle lamiere e dalle esigenze specifiche della saldatura.

Aggiornamento del 25-07-2025

Metodi Pratici di Applicazione

La cianfrinatura è un’operazione fondamentale nella preparazione degli elementi per la saldatura. Per comprendere meglio la sua applicazione pratica, vediamo alcuni esempi concreti di come la cianfrinatura possa essere eseguita in diversi contesti.

Esempio 5: Cianfrinatura per Giunti di Testa

Immaginiamo di dover unire due tubi di acciaio con un diametro di 100 mm e uno spessore di 5 mm. In questo caso, la cianfrinatura a ghetto è la scelta ideale per preparare i lembi dei tubi per la saldatura di testa. Questo tipo di cianfrinatura consente di ottenere una saldatura forte e duratura, garantendo una buona penetrazione del materiale di saldatura.

Esempio 6: Cianfrinatura per Giunti d’Angolo

Supponiamo di avere due lamiere di acciaio con uno spessore di 8 mm da unire con un giunto d’angolo. La cianfrinatura a V è la scelta più appropriata in questo caso. Questo tipo di cianfrinatura prevede la creazione di un incavo a forma di “V” sui bordi delle lamiere, consentendo una buona penetrazione del materiale di saldatura e una facile esecuzione della saldatura.

Esempio 7: Cianfrinatura per Materiali Diversi

Consideriamo il caso di dover unire una lamiera di acciaio con uno spessore di 10 mm e una lamiera di alluminio con uno spessore di 5 mm. In questo caso, la cianfrinatura a X può essere utilizzata per garantire una penetrazione ottimale del materiale di saldatura e una resistenza elevata della saldatura. Tuttavia, è importante tenere conto delle proprietà diverse dei materiali e delle loro reazioni alla saldatura.

Esempio 8: Cianfrinatura per Applicazioni Speciali

Infine, immaginiamo di dover unire due lamiere di acciaio con uno spessore di 15 mm per un’applicazione speciale, come ad esempio un recipiente a pressione. In questo caso, la cianfrinatura a U può essere utilizzata per garantire una penetrazione ottimale del materiale di saldatura e una resistenza molto elevata della saldatura. È importante seguire le norme e le specifiche dell’applicazione per garantire la sicurezza e la qualità della saldatura.

Questi esempi pratici dimostrano come la cianfrinatura sia un’operazione fondamentale nella preparazione degli elementi per la saldatura e come la scelta del tipo di cianfrinatura dipenda dallo spessore delle lamiere, dalle esigenze specifiche della saldatura e dalle proprietà dei materiali.

La Cina sta avanti nella ricerca sull’energia da fusione?

Nel terreno roccioso della provincia cinese dello Sichuan, sta rapidamente sorgendo un imponente edificio a forma di X, con braccia incrociate che si estendono in un audace design futuristico. Da un punto di vista satellitare, potrebbe sembrare solo un altro ambizioso megaprogetto in un paese noto per costruire velocemente e pensare in grande. Ma per alcuni osservatori dello sviluppo tecnologico cinese, è un’ulteriore prova che la Cina potrebbe essere sull’orlo di prendere il sopravvento in una delle corse tecnologiche più importanti del nostro tempo: la ricerca per raggiungere la fusione nucleare commerciale.

La fusione, il processo che alimenta le stelle, promette un’energia pulita praticamente illimitata, senza i rifiuti radioattivi e il rischio di fusione dei reattori a fissione. Ma costruire un reattore in grado di sostenere la fusione richiede un livello straordinario di precisione scientifica ed ingegneristica.

La struttura a forma di X in costruzione a Mianyang, Sichuan, sembra essere un’enorme struttura di fusione basata su laser; le sue quattro lunghe braccia, probabilmente baie laser, potrebbero concentrare un’intensa energia su una camera centrale. Gli analisti che hanno esaminato le immagini satellitari e i documenti di approvvigionamento dicono che assomiglia al National Ignition Facility (NIF) degli Stati Uniti, ma è significativamente più grande. Altri hanno ipotizzato che potrebbe essere un enorme dispositivo Z-pinch, in grado di fusioni, che utilizza una corrente elettrica estremamente potente per comprimere il plasma in una colonna stretta e densa.

“Anche se la Cina non è in vantaggio al momento”, dice Decker Eveleth, un analista presso il centro di ricerca CNA, “quando si guarda a quanto velocemente costruiscono le cose e alla volontà finanziaria di costruire queste strutture su larga scala, la traiettoria non è favorevole per gli Stati Uniti.”

La fusione è una maratona, non uno sprint – e la Cina sta mantenendo un ritmo per vincere.

Perché la Cina sta puntando sulla fusione

Perché una spinta così aggressiva? L’energia da fusione si allinea perfettamente con tre delle principali priorità della Cina: garantire energia domestica, ridurre le emissioni di carbonio e vincere il futuro dell’alta tecnologia – un pilastro dell’agenda della “grande rinascita” del Presidente Xi Jinping.

“La fusione è una tecnologia energetica di prossima generazione”, dice Jimmy Goodrich, consulente senior per l’analisi tecnologica presso Rand Corp. “Chiunque la padroneggerà otterrà enormi vantaggi – economici, strategici e dal punto di vista della sicurezza nazionale.”

Lo sviluppo prolungato necessario per commercializzare la fusione si allinea anche con l’economia politica cinese. La fusione richiede un capitale paziente. Il governo cinese non deve rispondere agli elettori o agli azionisti, ed è quindi particolarmente adatto a finanziare la ricerca e lo sviluppo sulla fusione e ad aspettare un ritorno che potrebbe richiedere decenni.

Negli Stati Uniti, al contrario, il momentum della fusione si è spostato dai progetti finanziati dal governo a società private come Commonwealth Fusion Systems, Helion e TAE Technologies. Queste startup di fusione hanno catturato miliardi di dollari di venture capital, cavalcano un’onda di interesse da parte di miliardari della tecnologia che sperano di alimentare, tra le altre cose, i data center di un futuro guidato dall’intelligenza artificiale. Ma quel modello ha delle vulnerabilità. Se la domanda per i data center energivori rallenta o il sentiment di mercato cambia, i finanziamenti potrebbero esaurirsi rapidamente.

“Il futuro della fusione potrebbe dipendere da quale modello di investimento si dimostra più resiliente”, dice Goodrich. “Se c’è un rallentamento nell’AI o nella domanda dei data center, le startup di fusione negli Stati Uniti potrebbero vedere i finanziamenti evaporare. Al contrario, le aziende di fusione cinesi non dovrebbero affrontare lo stesso rischio, poiché il sostegno governativo continuato può proteggerle dalle turbolenze di mercato.”

L’equazione del talento sta cambiando anche. A marzo, il fisico del plasma Chang Liu ha lasciato il Princeton Plasma Physics Laboratory per unirsi a un programma di fusione presso l’Università di Pechino, dove ha conseguito la laurea. Al laboratorio di Princeton, Liu aveva inaugurato un metodo promettente per ridurre l’impatto degli elettroni in fuga dannosi nei plasmi del tokamak.

“Il futuro della fusione potrebbe dipendere da quale modello di investimento si dimostra più resiliente.” – Jimmy Goodrich, Rand Corp.

Il trasferimento di Liu è un esempio di una tendenza più ampia, dice Goodrich. “Quando il governo cinese prioritizza un settore per lo sviluppo, segue rapidamente un’ondata di finanziamenti e incentivi”, dice. “Per scienziati e ingegneri rispettati negli Stati Uniti o in Europa, la possibilità di vedere le proprie idee industrializzate e commercializzate in Cina può essere un potente incentivo.”

Nel frattempo, la Cina sta coltivando il proprio talento. Università e laboratori ad Hefei, Mianyang e Nanchang stanno formando una generazione di fisici e ingegneri per guidare la scienza della fusione. Entro un decennio, la Cina potrebbe avere un vasto e autosufficiente serbatoio di esperti.

La scala e l’ambizione dello sforzo di fusione cinese sono evidenti. Gli analisti dicono che la struttura a Mianyang potrebbe essere più grande del 50% rispetto al NIF, che nel 2022 è diventato il primo progetto di energia da fusione a raggiungere il pareggio scientifico, producendo 3,15 megajoule di energia da un input di 2,05 megajoule.

Ci sono anche implicazioni militari. Eveleth del CNA osserva che mentre il progetto di Mianyang potrebbe aiutare la ricerca energetica, aumenterà anche la capacità della Cina di simulare test di armi nucleari. “Che si tratti di un impianto di fusione laser o di una macchina Z-pinch, si sta guardando a un aumento significativo della capacità cinese di condurre esperimenti con armi miniaturizzate e aumentare la comprensione dei vari materiali utilizzati nelle armi”, dice Eveleth.

Queste nuove strutture probabilmente supereranno le capacità degli Stati Uniti per certi tipi di sviluppo di armi, avverte Eveleth. Mentre Los Alamos e altri laboratori nazionali degli Stati Uniti stanno invecchiando, la Cina sta costruendo e installando le ultime tecnologie in nuovi edifici splendenti.

Gli Stati Uniti guidano ancora nella creatività scientifica e nella diversità delle startup, ma lo sforzo di fusione degli Stati Uniti rimane comparativamente frammentato. Durante l’amministrazione Biden, il governo degli Stati Uniti ha investito circa 800 milioni di dollari all’anno nella ricerca sulla fusione. La Cina, secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, sta investendo fino a 1,5 miliardi di dollari all’anno, anche se alcuni analisti dicono che l’importo potrebbe essere il doppio.

La fusione è una maratona, non uno sprint – e la Cina sta mantenendo un ritmo per vincere. Sostenuta da una strategia nazionale coordinata, da finanziamenti generosi e da una base di talenti in rapida espansione, Pechino non sta solo inseguendo l’energia da fusione, ma si sta posizionando per dominare il settore.

“È un momento rinascimentale per l’energia avanzata in Cina”, dice Goodrich, che sostiene che a meno che gli Stati Uniti non aumentino gli investimenti pubblici e il sostegno, potrebbero presto trovarsi a guardare verso est il futuro della fusione. I prossimi anni saranno decisivi, dicono lui e altri. I reattori stanno sorgendo. Gli scienziati si stanno trasferendo. I tempi si stanno stringendo. Qualsiasi nazione per prima riuscirà a sfruttare l’energia da fusione pratica non farà solo brillare le città. Potrebbe anche ridefinire l’equilibrio del potere globale.