Valutazione della resistenza a fatica di giunzioni saldate tra componenti stampati 3D e componenti tradizionali

L’additive manufacturing (AM) è una tipologia di produzione di componenti metallici che sta assumendo un’importanza sempre più significativa nelle aree dell’industria che mirano alle performances, come l’industria aeronautica e il motorsport, ma anche nel settore biomedicale. Questi processi consentono di realizzare componenti con un approccio additivo, in contrapposizione all’approccio sottrattivo tradizionale. I vantaggi in confronto alle lavorazioni tradizionali sono molteplici, i principali sono il minor dispendio di energia per ottenere un componente funzionale, la possibilità di ottenere componenti con geometrie molto complesse e il risparmio di materiale. I principali svantaggi riguardano le dimensioni dei componenti, infatti la maggior parte delle tecnologie odierne di produzione sono limitate dalla necessità di un’atmosfera controllata (il processo avviene in presenza di gas inerte o di vuoto). A questo scopo si ritiene necessario sviluppare dei processi di saldatura con altri componenti, in modo da poter ottenere un prodotto finale caratterizzato da particolare complessità geometrica dove necessario e non limitato dalle dimensioni. Sono stati ricercati in letteratura i metodi di produzione additive ad oggi più utilizzati e sono stati brevemente descritti, in seguito si sono riportati i difetti più comuni, soffermandosi in particolare sulla porosità, uno dei principali caratteri di influenza sulla resistenza a fatica dei componenti. Sono state in seguito descritte alcune delle tecnologie di saldatura più utilizzate. Sono stati infine valutati tre materiali, riportando caratteristiche dei provini saldati con le diverse configurazioni dei layer, curve di fatica trovate in letteratura di provini composti da giunti saldati in acciaio, leghe di alluminio e titanio. È stato infine preso in considerazione l’esempio applicativo di un provino costituito da una giunzione più complessa. Si è concluso che le saldature possono essere effettuate sui componenti additive, alcune soddisfano le classi di fatica FAT, consentendo un’applicazione industriale.