Riassunto analitico
Vi sono momenti nel campo delle tecnologie produttive in cui si assiste alla nascita di prodotti o metodologie in grado di rivoluzionare l’intero settore; ciò consente a volte di completare processi già esistenti in modo più rapido, economico e affidabile, altre volte invece di aprire la strada a nuove possibilità. Così come è accaduto con le macchine a controllo numerico CNC, i sistemi CAD/CAM, le macchine di misura a coordinate e i laser, l’Additive Manufacturing ha il potenziale di stravolgere completamente il modo di produrre.
Con il termine “Produzione Additiva” ci si riferisce infatti a tecnologie che consentono di costruire un componente di forma complessa aggiungendo selettivamente materiale strato su strato, in maniera del tutto differente rispetto alle tecnologie tradizionali di lavorazione, in cui invece la lavorazione avviene principalmente per sottrazione di materiale. Questo interesse legato a nuove tecnologie di produzione nasce da differenti richieste sempre più restringenti derivanti dal mercato, quali la personalizzazione su commessa dei prodotti e la necessità di produrre componenti di maggior complessità a livello geometrico, oltre ovviamente alla possibilità di risparmiare sullo scarto di lavorazione nel caso di materiali costosi.
La definizione di Additive Manufacturing, indica infatti nella sua globalità un processo tecnologico di giunzione “layer by layer” di uno o più materiali, avente lo scopo di produrre componenti tridimensionali, partendo da un file CAD 3D; è possibile pertanto fornire prodotti personalizzati con minimi costi aggiuntivi, riducendo i tempi di consegna e consentendo la produzione on-demand senza i tradizionali vincoli d’inventario. La fabbricazione additiva permette inoltre di sinterizzare nuovi materiali ed ottenere gradienti di strutture che non potrebbero essere prodotti con le tecnologie convenzionali, conferendo ai componenti proprietà locali e offrendo così nuove possibilità di progettazione. La caratteristica principale di questa tecnologia è di essere un processo produttivo “near net shape”, ovvero che consente di realizzare componenti con geometria molto vicina a quella del componente finale richiesto dal corrispondente disegno di progetto.
Nonostante la tecnologia dell’Additive Manufacturing racchiuda al suo interno numerose tecnologie che si differenziano fra loro per materiale utilizzato (metallico, polimerico o ceramico), tipologia del processo costruttivo e scopi applicativi, l’obiettivo di questa tesi è quello di effettuare un approfondimento sulla tecnologia SLS (Selective Laser Sintering), la quale è ritenuta essere probabilmente la più affermata e diffusa a livello industriale nel campo delle lavorazioni per costruzione additiva eseguite su materiali metallici.
In questo elaborato verrà quindi illustrato il completo ciclo produttivo di un componente tramite SLS, a partire dalle tematiche di progettazione, produzione e finitura, fino ad arrivare al suo controllo dimensionale e corrispondente test in laboratorio. Sarà inoltre esposta la completa prassi produttiva di un componente ad alto contenuto tecnologico, il quale è stato realizzato grazie alla collaborazione con OEB srl, azienda specializzata nella produzione di componenti ad alta precisione per il settore Motorsport, Medicale e Aeronautico, presso la quale è stato svolto il tirocinio formativo.
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