Progettazione della produzione additiva di un componente strutturale in metallo per il settore aerospaziale

La produzione di componenti strutturali caratterizzati da proprietà vantaggiose in termini di strength to-weight ratio e buy-to-fly ratio ha fatto significativi progressi negli ultimi anni grazie alle capacità uniche della fabbricazione additiva. Questa tecnologia consente infatti di realizzare oggetti con geometrie altamente complesse e architetture intricate. Nello specifico, la fabbricazione additiva abilita la produzione di geometrie ottimizzate topologicamente e/o strutture reticolari che consentono di adattare con precisione la progettazione ingegneristica ai requisiti specifici di ogni applicazione, migliorandone l'efficienza strutturale. Tra i principali vantaggi della fabbricazione additiva si evidenziano la riduzione del peso dei componenti, la minimizzazione degli scarti di materiale e l’ottimizzazione nell'utilizzo delle risorse, elementi che contribuiscono a rendere il processo produttivo più sostenibile. Tuttavia, nonostante i vantaggi, i componenti realizzati tramite queste tecniche sono tuttora spesso caratterizzati da diverse tipologie di difetti, che in alcuni casi possono compromettere la funzionalità e la sicurezza del prodotto. Per ridurre la presenza di difetti e ottenere componenti di qualità adeguata, risulta necessario progettare con cura la produzione. La presente tesi si concentra sulla progettazione, tramite tecniche di fabbricazione additiva, di un componente strutturale in metallo destinato al settore aerospaziale. In particolare, viene preso in esame il caso dei pylon bracket, elementi strutturali fondamentali per il supporto dei motori degli aeromobili. L’attività svolta si articola a partire da un’analisi preliminare dello stato dell’arte delle tecniche additive, eseguita tramite ricerca bibliografica approfondita, per poi proseguire con la scelta del materiale, la descrizione delle fasi del processo produttivo e delle relative operazioni di post-processing. Infine, viene proposta un’analisi dei costi al fine di valutare la fattibilità economica del processo.