Una scoperta fatta dai ricercatori per aiutare a garantire la sicurezza dell'acqua potrebbe avere applicazioni che vanno ben oltre l'impianto idraulico. I ricercatori volevano trovare leghe di bronzo alternative senza piombo da utilizzare nelle valvole dell'acqua e nei sistemi idraulici per oltre 10 milioni di case negli Stati Uniti.

L'uso del piombo in tali sistemi è fortemente limitato negli Stati Uniti a causa di problemi di salute. Il team della Purdue University ha trovato nuove leghe rame-manganese che hanno una maggiore resistenza e una migliore colabilità rispetto alle attuali alternative senza piombo.

"Le nostre leghe hanno dimostrato di avere proprietà meccaniche complessive superiori rispetto ad altre colate, alternative senza piombo, " ha detto Kevin Trumble, professore di ingegneria dei materiali alla Purdue e direttore del Purdue Center for Metal Casting Research, che ha guidato il gruppo di ricerca. "Stiamo contribuendo a soddisfare la crescente esigenza di nuove leghe con proprietà meccaniche superiori, soprattutto in mezzo a una quantità crescente di normative governative che richiedono alle industrie di ridurre il contenuto di piombo che usano."

I produttori di raccordi idraulici e valvole hanno tradizionalmente utilizzato piccole aggiunte di piombo per migliorare la lavorabilità delle leghe di bronzo e per tamponare la porosità da ritiro continuo che si sviluppa a causa del loro ampio intervallo di congelamento nella colata. Quei produttori hanno trascorso l'ultimo decennio cercando di trovare sostituti del piombo, come il bismuto, che sono facili da usare e convenienti.

"Queste leghe solidificano in un intervallo di temperatura molto ristretto e sono completamente prive di porosità da ritiro microscopica e hanno una resistenza maggiore, quindi è possibile utilizzare getti con pareti più sottili rispetto alle loro controparti, " ha detto Trumble. "Abbiamo dimostrato che la loro efficacia è fattibile, alternative economiche per pompe dell'acqua e componenti marini, e ora stiamo rivolgendo la nostra attenzione a molte altre potenziali applicazioni per la nostra scoperta".

I ricercatori della Purdue stanno testando la loro lega su varie valvole, raccordi e infissi al di fuori del settore idraulico e navale. Trumble ha affermato che i vantaggi economici dell'utilizzo del manganese, che è un'alternativa più conveniente ad altre opzioni, ha suscitato l'interesse di produttori di diversi settori.