2SMArtEST - Shape Memory Alloy-based SMArt Engineering Solutions and Technologies

Il sistema di accoppiamento basato su leghe a memoria di forma (Shape Memory Alloy-SMA) per applicazioni in ultra alto vuoto (UHV) consente di realizzare giunzioni di tubi estremamente compatte, montabili/smontabili anche a distanza, mediante variazioni di temperatura. Questa caratteristica rende la tecnologia proposta unica ed insostituibile rispetto alle soluzioni di accoppiamento attualmente disponibili sul mercato, sia permanenti (es. saldature) che rimovibili (es. flange imbullonate/con catene). Ulteriori vantaggi consistono nella resistenza alle radiazioni ionizzanti, nell'estrema compattezza e leggerezza dei connettori SMA rispetto alle flange tradizionali e, soprattutto, nella capacità di giunzione bi-materiale. Gli accoppiatori a base SMA (privi di bulloni) consentono di creare giunzioni cilindriche (omogenee o bi-materiali) a tenuta stagna, con enormi vantaggi tecnologici/economici nonché una maggiore flessibilità di progettazione/funzionamento. Queste caratteristiche si traducono in notevoli benefici in diversi settori, come la fisica delle alte energie, i sistemi ottici e la medicina nucleare. Per la prima volta, gli accoppiatori SMA sono stati installati in un acceleratore di particelle in funzione, per una transizione titanio/acciaio nel Large Hadron Collider (LHC) presso l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN).

I sistemi di accoppiamento di tubi ad alta pressione (HP) basati su leghe a memoria di forma (SMA) trovano potenziali applicazioni nell'industria petrolifera e del gas, aerospaziale e automobilistica. L'elevate forze di serraggio generate dagli SMA tramite variazioni di temperatura possono essere sfruttate per creare giunti leggeri e compatti per sistemi idraulici/pneumatici. Le tecnologie basate su SMA possono essere vantaggiosamente impiegate per giunzioni di tubi con diametro fino a 300 mm. L’attivazione termica da remoto potrebbe fornire vantaggi significativi soprattutto nelle applicazioni sottomarine, sia per le operazioni di manutenzione che di riparazione. Queste ultime sono procedure estremamente complesse e costose e l'utilizzo di sistemi intelligenti come le SMA rappresenta un vantaggio competitivo unico rispetto ad tecnologie convenzionali (es. saldature e giunzioni bullonate). L'elevata resistenza alla corrosione degli SMA rappresenta un ulteriore vantaggio rispetto alle soluzioni standard. I collegamenti permanenti di tubi idraulici sono normalmente ottenuti mediante saldatura orbitale. Si tratta di un processo piuttosto complesso e dispendioso in termini di tempo, che richiede personale estremamente qualificato, preparazione speciale della superficie e altri costosi test pre/post processo, comprese le analisi ai raggi X; gli accoppiatori SMA offrono un'alternativa rapida ed economica, specialmente nel caso di giunzioni bimetalliche.