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MATERIALI – PERCHÉ IL MAGNESIO È DA (A)MARE
01/06/2017

Il magnesio è l’ottavo elemento più abbondante in natura e costituisce circa il 2% della crosta terrestre, nonché il terzo per abbondanza tra gli elementi disciolti nell'acqua marina.

Dal tridente del dio Nettuno – inconfondibile simbolo Maserati – ai telai delle biciclette. E poi antenne, serramenti, balconi, scale, componenti meccaniche... e così via. Ingrediente base di tutti questi oggetti è il magnesio, un metallo che per anni è stato oggetto di pregiudizi che ne hanno rallentato (e ne rallentano ancora) la diffusione.

di Elisa Maranzana

Bologna, anni Trenta. Ernesto Maserati, all’epoca Direttore Tecnico dell'omonima casa automobilistica, e l’architetto Bindo Maserati si rendono conto delle enormi potenzialità delle leghe di magnesio, materiale facilmente estraibile dall'acqua di mare. Decidono così di usarle per realizzare alcune parti delle vetture Maserati: dal tridente del dio Nettuno stilizzato (inconfondibile simbolo della casa automobilistica) alle ruote e ai ceppi dei freni a tamburo delle auto di Formula 1, e molto altro.

È stata proprio la decisione innovativa e lungimirante della famiglia Maserati a generare, anno dopo anno, una scuola culturale bolognese di contoterzisti specializzati nella lavorazione del magnesio, di fatto in asservimento alle esigenze della nota casa automobilistica. Una decisione che ha quindi dato il via alla lunga tradizione che lega la città di Bologna a questo particolare e poco conosciuto metallo.

Abbondantissimo in natura, leggero, robusto, ecologico, stabile e resistente alla corrosione. Il magnesio – fatta eccezione che per la famiglia Maserati e pochi altri prima di lei – è stato per anni oggetto di pregiudizi che ne hanno rallentato (e ne rallentano ancora) la diffusione. A farlo conoscere a tutti i livelli, sfatare falsi miti, spiegarne i benefici e fornire consulenza in proposito ci pensa Mg12 Network (www.mg12.eu), una rete costituita da una cinquantina di aziende italiane, nata nel maggio 2013 con il supporto di Confindustria Bologna (oggi Confindustria Emilia) e di Bologna Metropolitana. Tra gli obiettivi primari di questo network quello di sviluppare tutta la filiera del magnesio: dall’approvvigionamento della materia prima e dei semilavorati ai vari processi produttivi fino al suo smaltimento e recupero.

Ed è proprio di magnesio, della sua diffusione (soprattutto in ambito aerospace) che abbiamo recentemente parlato con alcuni funzionari di Mg12 Network.

Tra gli obiettivi primari di Mg12 Network c’è quello di sviluppare tutta la filiera del magnesio: dall’approvvigionamento della materia prima e dei semilavorati ai vari processi produttivi fino al suo smaltimento e recupero.

A PROPOSITO DI MAGNESIO 

Il suo simbolo è Mg e il suo numero atomico il 12. Il magnesio è l'ottavo elemento più abbondante in natura e costituisce circa il 2% della crosta terrestre, nonché il terzo per abbondanza tra gli elementi disciolti nell'acqua marina. Il presidente del Centro studi leghe leggere dell'Associazione Italiana di Metallurgia (AIM) Franco Bonollo ha dichiarato che solo il Mar Morto potrebbe fornire magnesio metallico all'uomo per soddisfarne un fabbisogno di 2.800 anni.

Oggi questo materiale viene usato per costruire telai delle biciclette, antenne, serramenti, balconi, scale, componenti meccaniche e così via, eppure la sua diffusione non è così capillare come ci si potrebbe aspettare. Il perché lo spiegano bene i funzionari di Mg12 Network: “Spesso si cade nell’errore di pensare che metalli come l’acciaio e il titanio siano più robusti delle leghe leggere. Il magnesio però – pur avendo un peso specifico pari a un sesto di quello dell'acciaio e a un terzo di quello del titanio – se opportunamente ottimizzato in CAD/CAM e se ricaratterizzato con i trattamenti termici, superficiali, e con le tecnologie di deformazione... arriva a battere l’acciaio in resistenza meccanica con la metà del peso”.

Leggerezza e robustezza hanno reso il magnesio un materiale ideale e strategicamente utile al settore della difesa che, per lungo tempo, non ne ha volutamente condiviso vantaggi e benefici con la manifattura industriale civile.

A tutto questo si aggiunge la forte valenza ecologica di questo materiale. “Il fatto che il magnesio si estragga dall'acqua”, continuano i funzionari Mg12, “fa sì da un lato che non si rendano necessari scavi e quindi che non ci sia desertificazione e, dall'altro, che praticamente non avvengano dispersioni di CO2 nell'aria. Non solo. Quando il magnesio torna a sciogliersi in acqua di mare ossigena la flora e la fauna marina”.

Grazie a investimenti lungimiranti che risalgono ormai a oltre vent'anni fa, oggi il più grande produttore di magnesio al mondo è la Cina che detiene l’83% del mercato mondiale. Alla Cina si aggiungono Siberia, Montenegro, Israele, Norvegia, Canada, Australia e Stati Uniti.

Luca Tomesani, Direttore del CIRI MAM, Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale “Meccanica Avanzata e Materiali” dell'Università di Bologna: “Il nostro Ateneo sviluppa da anni attività di ricerca industriale e divulgazione scientifica sui processi produttivi delle leghe di magnesio per la loro applicazione in prodotti sia di largo consumo che speciali”.

 FALSI MITI 

Del magnesio spaventa anche la sua la possibile infiammabilità durante la lavorazione. “Il magnesio deve essere lavorato con determinati accorgimenti”, precisano da Mg12 Network. “Un utensile dal tagliente non perfettamente affilato, per esempio, potrebbe generare delle scintille per attrito e quindi innescare di fatto un incendio. L’ideale sarebbe quindi lavorare il magnesio a secco oppure utilizzando particolari lubrorefrigeranti. In alternativa è anche possibile effettuare la lubrificazione minimale: usare cioè pochissimo lubrificante, quel tanto che basta a non innescare un incendio”.

Se opportunamente ottimizzato e ricaratterizzato il magnesio arriva a battere l’acciaio in resistenza meccanica con la metà del peso.

BENEFICI IN VOLO

Nel settore aerospace il magnesio viene usato fin dai primi decenni del Novecento nell’ambito della difesa. Erano gli anni della prima guerra mondiale e la divisione Aerospace di Rolls-Royce già fabbricava in magnesio buona parte dei motori per gli Spitfire inglesi. Ne veniva però utilizzata solo una lega, quella volgarmente detta electron.

I progressi tecnologi in questo campo sono stati talmente tanti che l'utilizzo del magnesio nell'aerospace è cresciuto in maniera esponenziale ed è destinato ad aumentare ulteriormente con una percentuale che va dal 3 al 5% all’anno a livello mondiale: “Più magnesio viene utilizzato su un velivolo, più le compagnie aeree risparmiano, meno l’aeroplano inquina e più tali aziende hanno la possibilità di accedere ai finanziamenti a fondo perso messi a disposizione dall'Unione europea”, fanno notare da Mg12 Network.

Il magnesio è un materiale dalla forte valenza ecologica. Nel settore aerospace il magnesio viene usato fin dai primi decenni del Novecento nell’ambito della difesa.

Oggi sono oltre 300 le leghe di magnesio disponibili e le tecnologie di processo per la lavorazione di questo materiale sono molto avanzate. Vien da sé che l'industria aeronautica, dovendo abbattere la CO2 e quindi il consumo di carburante, stia incrementando l’utilizzo del magnesio nei propri apparecchi. “Pensate per esempio che solo le ossature dei sedili dei Boeing e degli Airbus se realizzate in magnesio sono in grado di eliminare svariate tonnellate di peso dall’aeromobile. Secondo una ricerca effettuata dall’ente federale dell’aviazione americana un solo kg di metallo tolto dal peso complessivo di un velivolo incide circa 3.000 galloni di carburante risparmiato nel corso nell'intera vita di esercizio di tale apparecchio (che si aggira intorno ai 15/20 anni)”.

Alla leggerezza si aggiungono altre due importanti caratteristiche che ne hanno accelerato l'utilizzo in ambito aerospace: resistenza alla corrosione e stabilità nel tempo. Oggi il magnesio viene utilizzato per turbine aeronautiche, carrelli d’atterraggio, rinvii e trasmissioni dei timoni di coda, strutture dei sedili, manigliette delle porte, arredamento dei carrelli delle hostess e così via. ©Tecn’è

 

Oggi il più grande produttore di magnesio al mondo è la Cina che detiene l’83% del mercato mondiale.



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