Riassunto analitico
Questo lavoro di tesi descrive l’attività di tirocinio svolta all’interno dell’azienda AU.TE.BO Spa, mediante un periodo di 4 mesi svolto in sede. AU.TE.BO. è un’azienda con sede a Bologna specializzata nella Progettazione e Produzione di: macchine automatiche speciali, protezioni perimetrali con profili strutturali e ricerca e sviluppo per brevetti, modelli e prototipi. Proprio in quest’ultimo campo l’azienda negli ultimi anni si è dedicata all’ingegnerizzazione di due sistemi per la Produzione Additiva di polveri metalliche attraverso l’impiego della tecnologia Powder Bed Fusion.
Obiettivo della presente tesi è stato quello di ottimizzare il processo PBF per acciaio inossidabile AlSi 316L mediante l’uso dei suddetti sistemi, partendo dalla sperimentazione sui prototipi disponibili in azienda al momento di inizio del tirocinio fino ad arrivare all’ottimizzazione del processo al fine di rendere disponibili tali sistemi per un dato target di mercato.
Si è perseguito l’obiettivo preposto attraverso la scelta e l’ottimizzazione dei parametri principali di processo, quali, potenza, velocità di scansione, profondità del substrato, larghezza del tratteggio e densità di energia volumetrica. Il lavoro è stato suddiviso in diverse fasi, durante la prima sperimentazione si sono individuati i parametri di partenza per la definizione dei Design Of Experiment successivi. Conclusa questa prima fase, la sperimentazione ha seguito due percorsi paralleli applicati al perfezionamento dei due sistemi di PBF strutturalmente identici ma dalle dimensioni differenti, nel tentativo di perfezionare il processo in entrambe le macchine. Il fine ultimo era quello di ottenere componenti dalle alte prestazioni, con densità elevate e valori di durezza che rientrassero negli intervalli di valori richiesti dalle normative.
Durante la sperimentazione si è evinto che le proprietà meccaniche dei componenti realizzati erano principalmente dipendenti dalle energie in gioco, dalle porosità superficiali, dalle strutture di supporto e dai passaggi intermedi tra la realizzazione dei modelli CAD e la realizzazione del prodotto. A tal fine sono state effettuate delle variazioni di tali fattori introducendo ulteriori implementazioni come parametri di Downskin e Upskin, strutture di supporto ben compenetrate nei campioni, strutture Lattice, e modelli a Diagramma per la definizione, a livello software, del processo di produzione dei provini.
Il risultato finale della sperimentazione ci ha portato sempre più vicini ad un livello ottimale del prodotto, tuttavia è sempre presente un margine di miglioramento ottenibile attraverso ulteriori piani sperimentali ed entrando sempre più nel dettaglio del processo di PBF.
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