Riassunto analitico
Utilizzo della termografia al fine di rilevare difetti in componenti prodotti tramite Additive Manufacturing. Lo scopo consiste nel cercare una tecnica più economica e più semplice rispetto alla tomografia, tecnica oggigiorno maggiormente sfruttata per questo scopo. Il campione in esame viene collegato a dei morsetti che permettono il passaggio di corrente continua (DC) attraverso di esso. Anche la corrente pulsata (PC) è stata presa in considerazione, ma è stato dimostrato che non garantisse risultati migliori rispetto alla DC. Qualora il campione presenti dei difetti, nei primi istanti successivi all’applicazione della corrente, il calore tenderà a concentrarsi lì dove sono localizzati. Grazie all’utilizzo di una termocamera è possibile rilevare i picchi di temperatura citati e dunque localizzare i difetti. Risulta necessario definire una posizione fissata di campione e termocamera. La rugosità superficiale del pezzo può compromettere la leggibilità dei risultati, a causa delle diverse proprietà superficiali di picchi e valli. Risulta dunque necessario annerire la superficie analizzata, in modo tale da garantire una emissività pari circa all’unità su tutta la superficie del campione. Il materiale di cui il componente è composto rappresenta un altro aspetto critico. Infatti, se il materiale è caratterizzato da una resistività molto ridotta, la corrente sarà libera di fluire, conseguentemente si presenterà un ridotto effetto Joule, necessario per la lettura dei risultati. Dunque, in base alla tipologia di materiale da esaminare, bisogna fissare l’istante in cui rilevare i dati dall’inizio dell’applicazione della corrente e l’intensità della corrente. Tempi di applicazione della corrente troppo prolungati, dell’ordine dei minuti, comportano un riscaldamento omogeneo del pezzo per effetto Joule e contemporaneamente per conduzione, non permettendo l’identificazione di picchi di temperatura. Il software FLIR ResearchIR Max con cui si analizzano i video acquisiti grazie alla termocamera, permette di creare una ROI, ossia una regione di interesse sul campione, garantendo l’eliminazione di rumori di fondo come la temperatura dell’ambiente circostante. Per ottimizzare questa procedura, si posiziona un telo di colore scuro, possibilmente nero, nella zona retrostante il campione. All’interno della ROI si valuta la presenza di picchi di temperatura. La metodologia è stata ottimizzata, analizzando un provino per trazione in Ti6Al4V prodotto tramite la tecnologia EBM con difetto programmato, posto ad una certa distanza dalla mezzeria. Il difetto prevede che quattro layers da 50 µm ognuno, abbiano subito esclusivamente la fase di preriscaldamento, omettendo la fusione. Lo spessore della discontinuità è presumibilmente dell’ordine dei 200 µm, a causa del remelting del quinto layer. Analizzando il campione ponendo il difetto rivolto verso l’alto rispetto alla mezzeria e conseguentemente rivolto verso il basso, è stata rilevata specularità nei risultati e misurata la distanza del picco dalla mezzeria, coerente con l’effettiva localizzazione del difetto. Si può dunque concludere che, per determinati materiali e determinate tipologie di difetti, la termografia può essere una tecnica da tenere in considerazione per la rilevazione di questi ultimi.
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