Riassunto analitico
In questo elaborato di tesi si è discusso riguardo le possibilità di riprogettazione e di produzione in Additive Manufacturing di un componente in acciaio AISI 316L utilizzato in una linea di packaging automatizzata. Sono state condotte delle progettazioni mediante studi di Ottimizzazione Topologica a cui si è affiancata una riprogettazione volta al Design for Additive Manufacturing. Gli studi di progettazione sono stati perseguiti tenendo conto di diverse condizioni di lavoro del componente in questione, un braccio soffiatore inizialmente composto di più componenti, che è stato ridisegnato e ottimizzato mediante ottimizzazione topologica volta alla minimizzazione della massa e alla massimizzazione della rigidezza. Inoltre, lo studio condotto di DFA ha restituito dalla campagna di simulazioni diversi risultati, di cui uno è stato selezionato per la produzione.
La produzione di diverse tipologie di prototipi, realizzati mediante il processo di Laser Powder Bed Fusion, è stata condotta con una contemporanea ricerca indirizzata all'ottimizzazione dei parametri di processo. Sono stati condotti, infatti, una serie di Design of Experiments con lo scopo di migliorare le strutture di supporto per avvantaggiare le fasi di post-lavorazione ed altri con lo scopo di migliorare la qualità dei prodotti as-built e delle loro superfici. In aggiunta si è condotta un'analisi dettagliata dei tempi e dei costi in relazione alla fase di generazione prototipale in modo da poter analizzare e confrontare i risultati delle differenti strategie adottate.
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Abstract
In this thesis paper will be discussed about the possibilities of redesigning and manufacturing in Additive Manufacturing of an AISI 316L steel component used in an automated packaging line. Some designs were carried out using Topological Optimization studies which were accompanied by a redesign aimed at Design for Additive Manufacturing. The design studies were carried out taking into account the different working conditions of the component analyzed, a blower arm initially composed of several components, which was redesigned and optimized by topological optimization aimed at minimizing the mass and maximizing the stiffness. In addition, the DFA study returned several results from the simulation campaign, one of which was selected for production.
The production of different types of prototypes, made using the Laser Powder Bed Fusion process, was conducted with a contemporary research aimed at optimizing the process parameters. In fact, a series of Design of Experiments were conducted with the aim of improving the support structures to benefit the post-processing phases and others with the aim of improving the quality of as-built products and their surfaces. In addition, a detailed time and cost analysis was conducted in relation to the prototype generation phase in order to analyze and compare the results of the different strategies adopted.
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