I ricercatori dell’International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI), istituto indiano finanziato dal Dipartimento della Scienza e della Tecnologia (DST), hanno dimostrato con successo l’efficacia del Laser-Assisted Turning (LAT) per la lavorazione dell’Inconel 625 (IN625), una superlega a base di nichel tra le più difficili da lavorare con metodi tradizionali. I risultati, pubblicati su Process Mechanical Engineering e Materials Letters, mostrano miglioramenti significativi su tre fronti: riduzione del 69% nelle forze di taglio, calo del 46% nell’usura degli utensili e miglioramento del 56% nella qualità superficiale del materiale lavorato.
Il problema di fondo è semplice da enunciare, ma difficile da risolvere. L’IN625 deve le sue qualità — resistenza meccanica eccezionale, tolleranza alla corrosione, capacità di reggere temperature estreme — esattamente alle stesse caratteristiche che lo rendono arduo da sagomarne i componenti. Gli utensili tradizionali in carburo di tungsteno si consumano rapidamente, producono superfici irregolari e generano forze di taglio così elevate da compromettere la precisione del pezzo finito. Il LAT risolve questo punto combinando il riscaldamento localizzato con laser e il taglio meccanico: il calore riduce temporaneamente la durezza superficiale del materiale nella zona di lavorazione, permettendo all’utensile di agire con meno resistenza. Abbinato a utensili rivestiti in nanocomposito CrAlSiN, noti per la stabilità termica e la resistenza all’ossidazione, il sistema offre prestazioni che i metodi convenzionali non avvicinano.
Per il settore nucleare, la rilevanza è diretta. L’IN625 è impiegato in tubi degli scambiatori di calore, componenti di reattori, sistemi di gas e petrolio ad alta temperatura: ovunque serva resistenza contemporanea alla corrosione e al calore. La tecnologia LAT sviluppata dall’ARCI si posiziona esattamente in quel punto della catena produttiva dove il componente grezzo deve diventare un pezzo di precisione. La lavorazione era il collo di bottiglia: non la materia prima, non la progettazione, ma l’impossibilità di modellare questi materiali con la qualità richiesta senza costi proibitivi o importazioni di tecnologia specializzata dall’estero. Oggi l’India dispone di una risposta domestica a quel problema.
Il mercato globale delle superleghe per il nucleare vale 3,2 miliardi di dollari e secondo le proiezioni raggiungerà i 5,1 miliardi entro il 2033, con un tasso di crescita annuo del 6,5%. Cina, India e Russia sono tra i principali driver di questa crescita, tutti impegnati in programmi attivi di costruzione di nuovi reattori. L’India, in particolare, sta sviluppando il Bharat Small Modular Reactor da 200 MWe e due ulteriori design SMR attraverso il BARC, con sei grandi gruppi industriali — tra cui Tata Power, Reliance Industries e Adani Power — già coinvolti nelle gare di finanziamento e costruzione. Per questi progetti, la capacità di produrre componenti in superlega con precisione e autonomia tecnologica non è un dettaglio: è una condizione abilitante.
L’ambizione dell’ARCI si allinea con le priorità strategiche indiane di potenziare la manifattura domestica e ridurre la dipendenza da importazioni costose di componenti ad alta tecnologia. Se la tecnica LAT venisse adottata su scala industriale, cambierebbe l’equazione economica della filiera nucleare indiana: meno importazioni di superleghe lavorate, più controllo sulla supply chain dei reattori di nuova generazione. Con il programma SMR indiano che avanza verso le prime autorizzazioni operative previste per i primi anni ’30, avere in casa questa capacità produttiva potrebbe fare la differenza tra un programma dipendente dall’estero e uno genuinamente autonomo.
