Riassunto analitico
L’additive manufacturing si è sviluppata rapidamente negli ultimi due decenni, grazie al suo enorme potenziale di libertà di progettazione e prototipazione rapida. In particolare, la popolarità della Fused Deposition Modeling (FDM) è cresciuta costantemente da quando il suo brevetto è scaduto nel 2009, portando la sua versatilità a un numero crescente di aziende e privati. Uno dei principali vantaggi di questa tecnologia è la sua facilità d'uso e la capacità di estrudere materiali plastici, come l'Acido Polilattico (PLA) utilizzato in questo studio, a basse temperature per la prototipazione rapida. Dato l'ampio uso di questo processo, è anche estremamente importante valutarne l'impatto ambientale. L'obiettivo di questo studio è fornire una panoramica sull'influenza dei parametri di stampa FDM sull'impatto ambientale senza compromettere le proprietà meccaniche del pezzo finale. Questo lavoro presenta un Life Cycle Assessment (LCA) di un processo FDM per la produzione di un braccio di drone con due set di parametri di stampa. Il set Strength mira a fornire ottime proprietà meccaniche, mentre il set Green mira a ridurre l'impatto ambientale, valutato in termini di Carbon footprint prodotta. I dati relativi al consumo energetico della macchina sono calcolati sperimentalmente utilizzando un dispositivo per il monitoraggio energetico e le proprietà meccaniche sono valutate mediante test di trazione.
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Abstract
Additive manufacturing has developed rapidly over the last two decades, thanks to its enormous potential for design freedom and rapid prototyping. In particular, the popularity of Fused Deposition Modeling (FDM) has grown steadily since its patent expired in 2009, bringing its versatility to an increasing number of companies and individuals. A major advantage of this technology is its ease of use and the ability to extrude plastic materials, such as the Polylactic Acid (PLA) used in this study, at low temperatures for rapid prototyping. Given the wide use of this process, it is also extremely important to assess its environmental impact. The aim of this study is to provide an insight into the influence of FDM printing parameters on the environmental impact without compromising the mechanical properties of the final part. This work presents a Life Cycle Assessment (LCA) of an FDM process for the production of a drone arm with two sets of printing parameters. The Strength set aims to provide great mechanical properties, while the Green set aims to reduce the environmental impact, evaluated in terms of the carbon footprint produced. Machine energy consumption data is calculated experimentally using an energy monitor and mechanical properties are assessed by means of tensile tests.
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