Iscrizione Newsletter

Iscriviti alla Newsletter



Login

Attenti alla cricca

Attenzione: apre in una nuova finestra. PDFStampaE-mail

Recentemente i due aeroplani all’avanguardia nel mondo del trasporto aereo (A-380 e B-787) hanno avuto problemi di cricche. Non stiamo parlando di furbetti del quartierino o di combriccole di persone dedite all'intrigo e al reciproco favore, ma di difetti mostrati da alcuni pezzi dei mezzi aerei.

La cricca, in metallurgia, è un difetto di laminati o getti metallici consistente in una sottile crepa non osservabile ad occhio nudo, di solito causata dalle sollecitazioni a fatica dei materiali i quali, sottoposti a ricorrenti forze, tendono a fendersi o screpolarsi. La cricca è l’innesco di una crepa, che può verificarsi se non s’interviene per tempo ad interrompere il fenomeno, e alla fine le sollecitazioni potrebbero portare alla rottura del componente. La terminologia è molto diffusa nel settore aeronautico in quanto fino ad oggi la maggior parte degli aerei è stata costruita in leghe metalliche.

Le strutture degli aerei sono costruite in modo da resistere anche alla rottura di molte parti che compongono la cellula senza per questo subire conseguenze disastrose, però le procedure di sicurezza dei reparti di manutenzione, al fine di evitare rischi, obbligano l’intervento tempestivo per riparare i difetti fin dal primo manifestarsi. Su questo sistema vigilano gli organi di sicurezza degli Stati e delle organizzazioni internazionali come l'ICAO o l’europea EASA.

Nella storia del mezzo aereo si è sempre stati condizionati dalle tecnologie disponibili per la costruzione degli apparecchi. Si è iniziato col legno e la tela per poi passare all’acciaio (tubi e lamine), e finire alle strutture in lega d’alluminio. Sempre alla ricerca del più resistente al minor peso possibile, siamo arrivati all’uso di leghe metalliche costosissime come quelle al titanio o al litio.

Lo stato dell’arte ha introdotto nel mondo dell’aviazione le leghe in fibra di vetro e poi molti altri materiali compositi come la fibra di carbonio o i componenti plastici in genere. Questi materiali sono relativamente nuovi e poco sperimentati così ogni tanto mostrano difetti, conseguenti all’utilizzo continuativo, tali da richiedere interventi.

Fino ad ora non si sospettava la possibilità che questi nuovi materiali potessero subire sollecitazioni a fatica o produrre cricche, però sembra che almeno in parte abbiano mutuato dalle leghe metalliche i medesimi limiti.

Nella tecnologia dei materiali, i materiali compositi (o solo compositi, usato come sostantivo maschile), sono quelli ottenuti dall’accoppiamento di materiali diversi così da sfruttare le proprietà buone di ciascuno di essi, come il compensato, il cemento armato (ferro e calcestruzzo), i pneumatici (gomma, fibre, fili d’acciaio, ecc.), i materiali ceramici (una fase cristallina e una vetrosa), ecc.. I singoli materiali che formano i compositi sono chiamati costituenti, e secondo la loro funzione prendono il nome di matrice e rinforzo (o carica). L'insieme di queste due parti costituisce un prodotto in grado di garantire proprietà meccaniche elevatissime (a questo scopo fondamentale è la cura dell'adesione tra fibre e matrice affidata alle resine) e basso volume: per questo motivo i compositi sono largamente usati nelle applicazioni dove la leggerezza è cruciale.

Il composito più importante in aviazione è oggi il carbonio, in genere composto da carbonio grafitico e carbonio amorfo. I materiali compositi sono stati introdotti da decenni in aviazione, ma inizialmente sono stati impiegati in parti secondarie delle strutture aeronautiche. Oggi però i due nuovi gioielli dell’industria aeronautica (B-787 e A-350) impiegano largamente i materiali compositi (oltre il 50% per il B-787, mentre il pur moderno A-380 si ferma al 25%), cosa che  conferisce loro leggerezza, e quindi prestazioni straordinarie. L’adattamento a questi nuovi materiali delle operazioni di manutenzione e delle procedure operative è ancora in corso di sviluppo, e l’aviazione commerciale che sempre si dibatte in equilibri economici complicati fatica a stare al passo.

Le principali preoccupazioni sono quattro. La prima riguarda le limitate conoscenze che si hanno sul comportamento dei compositi con l’andare del tempo. Si tende a basarsi sui modelli matematici, ma i disturbi precoci mostrati dal B-787 e dall’A-380 dimostrano che quei dati non sono affidabili, e che i controlli devono essere molto protettivi. Il secondo elemento di preoccupazione riguarda le difficoltà di rilevazione dei danneggiamenti, oggi condotta essenzialmente con ispezioni a vista.

Il terzo problema sollevato dagli osservatori più preoccupati sui temi dei compositi è legato alla necessità di immagazzinare i materiali richiesti per le riparazioni in condizioni stabili, senza contare le scadenze dei materiali, che potrebbero aggravare le questioni economiche.

Il panorama delle criticità rilevate dagli esperti termina con le considerazioni riguardanti l’addestramento del personale addetto alle riparazioni, che di solito vanta lunghe esperienze con i metalli, ma deve essere formato e sensibilizzato alla consapevolezza delle specifiche caratteristiche dei nuovi materiali compositi.

Insomma non tutti i rischi sono identificabili chiaramente, perciò l’introduzione sempre più massiccia degli aerei in compositi nelle linee aeree porterà le istituzioni di controllo a una sempre più stringente richiesta di interventi preventivi, al fine di evitare la consueta rincorsa contro il tempo che ci separa da un incidente “istruttivo”.

(21 febbraio 2012)

RSS
RSS