Influenza del processo di elettrolucidatura sul comportamento a fatica di provini in Ti-6Al-4V prodotti mediante manifattura additiva

La manifattura additiva mediante processo Laser Powder Bed Fusion (LPBF) consente la produzione di componenti metallici complessi, ma spesso genera superfici caratterizzate da elevata rugosità e dalla presenza di difetti superficiali che possono influenzare il comportamento a fatica del materiale. In questo lavoro è stata analizzata l’influenza del trattamento di elettrolucidatura sul comportamento a fatica di provini in lega Ti-6Al-4V prodotti mediante LPBF, confrontando i risultati con quelli ottenuti su provini sottoposti a lavorazione meccanica di tornitura. La caratterizzazione dei provini è stata effettuata mediante microscopia elettronica a scansione (SEM), analisi EDS e misure di rugosità superficiale tramite profilometria ottica. Inoltre sono state eseguite prove di fatica ad alto numero di cicli per determinare il limite di fatica dei provini nelle diverse condizioni superficiali. I risultati mostrano che i provini elettrolucidati presentano valli superficiali significativamente più profonde rispetto ai provini torniti. Tuttavia, nonostante queste differenze nella morfologia superficiale, i limiti di fatica delle due condizioni risultano relativamente simili. L’analisi frattografica evidenzia che l’innesco delle cricche di fatica avviene principalmente in prossimità della superficie ed è spesso associato alla presenza di difetti subsuperficiali tipici del processo LPBF. Nel complesso, i risultati suggeriscono che il comportamento a fatica dei componenti in Ti-6Al-4V prodotti mediante LPBF sia fortemente influenzato dalla presenza di difetti localizzati vicino alla superficie, mentre la sola riduzione della rugosità superficiale mediante elettrolucidatura non risulta sufficiente a determinare un miglioramento significativo del limite di fatica.