Caratteristiche e applicazioni industriali del bimetallo

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Il bimetallo è una lamiera composta da due fogli di metallo che vengono passati al laminatoio a temperatura abbastanza elevata da far sì che aderiscano fortemente tra loro. Talvolta, invece, i due fogli sono saldati insieme. Le lamiere bimetalliche vengono fabbricate per diversi scopi: anzitutto, per accoppiare la resistenza meccanica di un foglio con la elevata resistenza alla corrosione dell’altro, oppure per sfruttare il diverso coefficiente di dilatazione termica.

In effetti, se si uniscono dei materiali metallici che hanno un coefficiente di dilatazione lineare molto diverso, la deformazione provocata dal differente allungamento, o contrazione, delle parti suddette sotto l’azione di una variazione di temperatura può essere utilizzata per svariate applicazioni industriali. La forma più consueta di bimetallo è la lamina bimetallica, costituita da due sottili strisce di differenti metalli, fatte aderire faccia a faccia con un processo di laminazione o di compressione. A una certa temperatura (di riposo) le due strisce hanno la medesima lunghezza e la lamina si dispone in una posizione specifica. Un innalzamento della temperatura stessa ne provoca l’uniforme flessione nel senso della lunghezza in modo che il primo metallo, meno sensibile alle variazioni termiche, rimanga all’interno della concavità.

I materiali che sono usati in maniera più frequente per il bimetallo sono senza dubbio le leghe di ferro e nichel, il cui coefficiente di dilatazione lineare dipende fortemente dalla percentuale del nichel stesso. Se questa percentuale è pari al 36%, si ottiene la lega invar, con un coefficiente estremamente piccolo; tale lega è di notevole importanza perché il suo coefficiente di dilatazione è pari a quello del vetro (in particolare del vetro per le usuali lampadine a filamento di tungsteno). Questa circostanza consente di effettuare l’accoppiamento vetro-invar senza che si verifichino inconvenienti dovuti alla diversa entità delle dilatazioni, quando il sistema è sottoposto a variazioni di temperatura. Altri utilizzi di rilievo sono quelli dei lampeggiatori delle automobili e i termostati.

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