Produzione di componenti bi-materiale con tecnologia di stampa additiva Fused Deposition Modeling (FDM): ottimizzazione dei parametri di stampa e del processo di debinding e sinterizzazione.

This research aims to delve into the production of bi-material components using the Fused Deposition Modeling (FDM) additive manufacturing technology, with a focus on combining 316L steel, alumina, and 17-4PH steel. Following the printing phase, attention will be directed towards critical stages of the process, particularly debinding and sintering, to eliminate support materials and achieve optimal cohesion between the base materials. Comprehensive mechanical tests will be conducted on the samples produced during the process to assess the physical and structural properties of the components. Mechanical tests will include, but are not limited to, tensile strength, hardness, and resilience tests, providing a thorough evaluation of the performance of the bi-materials obtained. The investigation will also center on optimizing print parameters, considering the specific characteristics of each material employed. Factors such as printing temperature, extrusion speed, and layer geometry will be taken into account to ensure maximum precision and cohesion between the materials. The primary contribution of this research will be the definition of optimal procedures and parameters for the production of bi-material components using FDM technology, taking into account the specific challenges associated with combining 316L steel, alumina, and 17-4PH steel. The results obtained will have practical applications in the manufacturing sector for complex and high-performance components, offering guidelines to enhance the reliability and robustness of products obtained through this innovative production technology.

La presente ricerca si propone di esplorare approfonditamente la produzione di componenti bi-materiali mediante la tecnologia di stampa additiva Fused Deposition Modeling (FDM), concentrandosi sulla combinazione di acciaio 316L, allumina e acciaio 17-4PH. Dopo la fase di stampa, l'attenzione si sposterà sulle fasi critiche del processo, in particolare sul debinding e la sinterizzazione, al fine di eliminare i materiali di supporto e ottenere una coesione ottimale tra i materiali base. Sui campioni realizzati durante il processo, verranno condotte approfondite prove meccaniche al fine di valutare le proprietà fisiche e strutturali dei componenti. Le prove meccaniche includeranno, ma non saranno limitate a, test di resistenza alla trazione, durezza e resilienza, al fine di fornire una valutazione completa delle prestazioni dei materiali bi-materiali ottenuti. L'indagine si concentrerà inoltre sull'ottimizzazione dei parametri di stampa, tenendo conto delle caratteristiche specifiche di ciascun materiale utilizzato. Saranno considerati fattori come temperatura di stampa, velocità di estrusione e geometria del layer per garantire la massima precisione e coesione tra i materiali. Il contributo principale di questa ricerca sarà la definizione di procedure e parametri ottimali per la produzione di componenti bi-materiali con la tecnologia FDM, considerando le specifiche sfide legate alla combinazione di acciaio 316L, allumina e acciaio 17-4PH. I risultati ottenuti avranno applicazioni pratiche nel settore della produzione di componenti complessi e ad alte prestazioni, fornendo linee guida per migliorare l'affidabilità e la robustezza dei manufatti ottenuti mediante questa innovativa tecnologia di produzione.