L’Additive Manufacturing(AM) è un insieme di tecniche di produzione completamente diverse dalle tradizionali, infatti nell’AM si aggiunge il materiale strato per strato fino ad arrivare alla forma desiderata (viene denominata anche Stampa 3D). Al contrario, nelle tecniche tradizionali si parte da un corpo pieno e si rimuove il materiale in eccesso mediante più lavorazioni. In particolare la tecnica LPBF (acronimo inglese di “fusione laser su letto di polvere”) utilizza una sorgente laser focalizzata per fondere la materia prima (in polvere) uno strato per volta fino a completare il pezzo. Si parte dalla progettazione CAD e permette di creare forme complesse, senza i vincoli dati dalla produzione tradizionale. Infatti è possibile la realizzazione di: geometrie complesse interne al pezzo, ottimizzare la resistenza strutturale del materiale senza sprechi di materia prima, pezzi unici customizzati. Durante il processo di produzione viene posizionato uno strato di polvere che viene colpito e fuso dal laser seguendo il disegno CAD, a questo punto lo strato successivo di polvere viene adagiato sopra il precedente e il laser scansiona; il processo si ripete fino a formare il pezzo finito. La continuità del materiale è data dal fatto che il laser fonde non solo l’ultimo strato di polvere depositato, ma anche i 2/3 layer sottostanti formando il cosiddetto “bagno di fusione”. Lo scopo dell’elaborato è la riprogettazione e successiva stampa di un supporto metallico in lega d’alluminio in modo che sia ottimizzato per la produzione tramite LPBF. La lega utilizzata è AlSi10Mg e la stampante è la EOSINT M 280. La prima parte della relazione è incentrata sulle nozioni teoriche che riguardano le tecnologie di Additive Manufacturing, in particolare del processo LPBF. Successivamente si tratta la progettazione del supporto sul programma CAD Siemens NX e la sua ottimizzazione per un utilizzo ottimale della stampa 3D. Infine si illustra la caratterizzazione del materiale stampato attuata tramite: calcolo di densità e densità relativa, visione della microstruttura utilizzando l’attacco con acido e la misurazione della microdurezza Vickers.

RIPROGETTAZIONE E STAMPA DI SUPPORTO METALLICO IN LEGA AlSi10Mg MEDIANTE PRODUZIONE ADDITIVA (LPBF)

GALLO, FRANCESCO
2023/2024

Abstract

L’Additive Manufacturing(AM) è un insieme di tecniche di produzione completamente diverse dalle tradizionali, infatti nell’AM si aggiunge il materiale strato per strato fino ad arrivare alla forma desiderata (viene denominata anche Stampa 3D). Al contrario, nelle tecniche tradizionali si parte da un corpo pieno e si rimuove il materiale in eccesso mediante più lavorazioni. In particolare la tecnica LPBF (acronimo inglese di “fusione laser su letto di polvere”) utilizza una sorgente laser focalizzata per fondere la materia prima (in polvere) uno strato per volta fino a completare il pezzo. Si parte dalla progettazione CAD e permette di creare forme complesse, senza i vincoli dati dalla produzione tradizionale. Infatti è possibile la realizzazione di: geometrie complesse interne al pezzo, ottimizzare la resistenza strutturale del materiale senza sprechi di materia prima, pezzi unici customizzati. Durante il processo di produzione viene posizionato uno strato di polvere che viene colpito e fuso dal laser seguendo il disegno CAD, a questo punto lo strato successivo di polvere viene adagiato sopra il precedente e il laser scansiona; il processo si ripete fino a formare il pezzo finito. La continuità del materiale è data dal fatto che il laser fonde non solo l’ultimo strato di polvere depositato, ma anche i 2/3 layer sottostanti formando il cosiddetto “bagno di fusione”. Lo scopo dell’elaborato è la riprogettazione e successiva stampa di un supporto metallico in lega d’alluminio in modo che sia ottimizzato per la produzione tramite LPBF. La lega utilizzata è AlSi10Mg e la stampante è la EOSINT M 280. La prima parte della relazione è incentrata sulle nozioni teoriche che riguardano le tecnologie di Additive Manufacturing, in particolare del processo LPBF. Successivamente si tratta la progettazione del supporto sul programma CAD Siemens NX e la sua ottimizzazione per un utilizzo ottimale della stampa 3D. Infine si illustra la caratterizzazione del materiale stampato attuata tramite: calcolo di densità e densità relativa, visione della microstruttura utilizzando l’attacco con acido e la misurazione della microdurezza Vickers.
2023
REDESIGN AND PRINTING OF METAL SUPPORT IN AlSi10Mg ALLOY THROUGH ADDITIVE MANUFACTURING (LPBF)
Produzione additiva
Lega d'alluminio
Progettazione CAD
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