Scarica E-tivity 1 – Additive Manufacturing e più Appunti in PDF di Tecnologie Meccaniche solo su Docsity!
E-tivity 1 – Additive Manufacturing
Realizzazione del prototipo 2D/3D mediante tecnica di stampa FDM. Si parte della costruzione del modello CAD. Le dimensioni del prototipo da realizzare sono ricavate dalle specifiche date basandosi sul numero di lettere del nome e del cognome (Marinelli Gaetano). Il modello è stato realizzato con l’uso del Freecad. Il prototipo che si intende realizzare è mostrato in figura. Calcolo dei parametri dimensionali partendo dalla somma delle lettere del cognome e nome
N um. lettere Cognome + Num. lettere Nome =
R=1.5+(16/20) =2.3 mm
A questo punto salviamo il prototipo nel formato STL, tale da poterlo importare in Ultimaker Cura.
Valutazione critica dell’orientamento del pezzo e strategie di mitigazione delle criticità FDM Il componente è stato orientato sul piano di stampa con la superficie più ampia a contatto con il piatto, al fine di garantire una buona adesione, migliorare la stabilità durante la deposizione del materiale e ridurre il rischio di deformazioni o distacco nelle fasi iniziali della stampa. Tale orientamento consente inoltre di limitare o evitare l’utilizzo di strutture di supporto, con conseguente riduzione del tempo di stampa e del consumo di materiale, e permette di ottenere una migliore qualità superficiale sulle superfici laterali e sul foro. Tuttavia, come tipico della tecnologia FDM, questa scelta comporta una possibile anisotropia meccanica del componente. Poiché il materiale viene depositato per strati successivi, l’adesione tra i layer ha una resistenza inferiore
rispetto alla resistenza all’interno dello stesso strato. Nel prototipo in esame, ciò può comportare una riduzione della resistenza meccanica lungo l’asse Z, rendendo il componente più vulnerabile a sollecitazioni perpendicolari al piano di stampa. Inoltre, essendo il pezzo relativamente allungato, durante la stampa possono insorgere: tensioni termiche, ritiri non uniformi del materiale durante il raffreddamento. Questi fenomeni possono causare imbarcamenti con conseguenti errori geometrici. Le criticità appena descritte possono essere mitigate attraverso opportune scelte di processo e di progettazione. In particolare, una temperatura leggermente più elevata di estrusione favorisce una migliore fusione tra i layer, migliorando l’adesione interstrato e quindi la resistenza meccanica lungo l’asse Z. Le tensioni termiche e i ritiri non uniformi del materiale possono essere ridotte mediante il controllo della temperatura del piano di stampa, una gestione adeguata del raffreddamento e l’impiego di materiali con basso coefficiente di ritiro. Per rispondere alla domanda : Supponendo che il componente debba essere realizzato in materiale metallico e che sia destinato ad applicazioni funzionali per cui deve rispettare tolleranze ristrette (+- 0.2 mm) , qual’ è la tecnica di Additive Manufacturing più adatta? Supponendo che il componente debba essere realizzato in materiale metallico la tecnica di Additive Manufacturing più adatta risulta essere la fusione laser su letto di polvere, nota come SLM (Selective Laser Melting). Questa tecnologia si basa sulla fusione selettiva di polveri metalliche mediante un laser ad alta potenza, che opera su sottili strati di materiale (tipicamente compresi tra 20 e 50 μm). La deposizione e fusione controllata strato per strato consente di ottenere componenti con elevata precisione geometrica, buona qualità superficiale e ottime proprietà meccaniche, rendendo la tecnologia particolarmente indicata per applicazioni strutturali e funzionali. Dal punto di vista delle tolleranze dimensionali, i processi SLM sono in grado di garantire precisioni dell’ordine di ±0,1 ÷ ±0,2 mm, soprattutto su geometrie compatte e correttamente orientate durante la stampa. Tali valori risultano compatibili con le tolleranze richieste dal componente in esame. Inoltre, qualora fossero necessarie precisioni ancora maggiori, è possibile ricorrere a lavorazioni meccaniche di finitura (come fresatura o rettifica) sulle superfici funzionali, mantenendo comunque i vantaggi della produzione additiva. Un ulteriore aspetto rilevante è la qualità metallurgica del pezzo prodotto. La completa fusione della polvere consente di ottenere componenti con elevata densità (superiore al 99%), caratteristiche meccaniche paragonabili a quelle dei materiali lavorati per via tradizionale e una buona ripetibilità del processo. Questo rende la tecnologia particolarmente adatta a settori come l’ingegneria meccanica, l’aerospazio e l’automotive, dove le prestazioni funzionali e dimensionali sono requisiti fondamentali.
