Riassunto analitico
In questa tesi viene trattato lo sviluppo di una metodologia per il Design for Additive Remanufacturing (DfARem) e sua implementazione all’interno di un caso studio.
La procedura di Remanufacturing, combinata con l’utilizzo di tecniche additive, permette di ottenere su componenti esistenti un up-grade delle specifiche; per lo sviluppo di tale procedura viene delineata una metodologia che cerca di definire e riordinare le fasi necessarie al conseguimento della riprogettazione del componente.
Parallelamente viene promosso l’utilizzo di strumenti di simulazione, con l'obiettivo di individuare molte delle eventuali problematiche prima della produzione del componente, garantendone così la realizzazione one-shot.
In particolare, si è utilizzata la piattaforma commerciale 3dexperience, questa, racchiudendo in un unico strumento la possibilità di gestire CAD, CAM e CAE ha semplificato notevolmente il compito dell’utente.
La metodologia proposta prevede uno studio preliminare sul prodotto, grazie al quale si mettono in evidenza le criticità del precedente design e si procede nella scelta di quantità e tipo di materiale da utilizzare per i depositi, si passa poi alla fase in cui, per la determinazione di forma e posizionamento dei volumi aggiuntivi, si ricorre ad un ottimizzazione topologica del componente; questa, può essere fatta generando più varianti tra le quali sarà possibile scegliere il design definitivo. A completamento dello studio sul prodotto si rende necessario l’utilizzo di una simulazione che accerti il miglioramento del componente rispetto al design di partenza.
Passando alla fase riguardante il processo, per la quale si mettono in evidenza la scelta dei parametri di costruzione, delle strategie di scansione e annessa simulazione comportamentale del processo, si individua come obbiettivo la verifica della fattibilità della procedura e la generazione del file contenente le informazioni per la deposizione.
Giunti a questo punto si imposta una simulazione termomeccanica in grado di rispecchiare la fase di lavorazione, l’obbiettivo è ottenere una stima attendibile dello stato finale del componente necessaria alla verifica delle caratteristiche funzionali dello stesso. Dopo questo ultimo controllo si accantona il software per procedere quindi con le fasi connesse alla realizzazione vera e propria, ovvero, pre-processing, deposizione del materiale e post-processing.
Nel caso studio presentato viene esaminato lo stato tensionale di un componente automotive, per il quale, nota una condizione di caricamento ritenuta gravosa, si è cercato di ridurre l’estensione delle zone in cui lo stato tensionale risultasse prossimo ai valori di snervamento.
Essendo queste zone circoscritte a differenti porzioni del componente si è valutato che, per la riprogettazione, potesse essere conveniente utilizzare una procedura in grado di operare una deposizione localizzata del materiale; tra le tecniche additive si è scelta la LP-DED.
Sempre nello studio fatto sul componente si è portata avanti, tramite un DoE, un’analisi approfondita riguardante le strategie di scansione grazie alla quale si è indagato come queste influissero nella generazione delle distorsioni.
Tra i risultati troviamo la definizione in maniera dettagliata degli step della metodologia fino al raggiungimento della verifica sui requisiti funzionali; dalla simulazione termomeccanica, si è visto che la procedura di deposizione risulta fattibile dal punto di vista del soddisfacimento dei requisiti funzionali.
Inoltre, vengono proposte alcune linee guida per la scelta delle strategie di scansione, queste, si sono dimostrate utili nel caso in cui si cerchi una riduzione delle deformazioni.
Si lascia a studi futuri l’approfondimento sulle strategie di scansione e il completamento delle ultime fasi della metodologia.
|
