Riassunto analitico
Questo progetto di tesi si pone come obiettivo quello di progettare e realizzare un sistema di miscelazione, dosaggio e trasporto di polveri plastiche e/o metalliche per una macchina additiva di tipo FDM (Fused Deposition Modeling). Questo progetto è stato realizzato in collaborazione con Bieffe Project S.r.l, la quale ha brevettato una macchina dotata di un dispositivo che permette di dosare le polveri necessarie per la produzione del componente nelle quantità corrette, durante la costruzione dello stesso. In questo modo è possibile ottenere delle caratteristiche meccaniche totalmente customizzate in funzione delle necessità e che possono variare all’interno della stessa parte. Lo studio è stato diviso in tre fasi principali: studio della macchina e definizione degli obiettivi, scelta dell’architettura del sistema e dei relativi organi ed infine progettazione e realizzazione di un prototipo. La prima fase consiste nell’analizzare la macchina, denominata Concept-A, al fine di comprenderne il funzionamento ed individuarne le criticità. A partire da queste ultime è possibile definire dei target, i quali dovranno essere soddisfatti nelle fasi successive. Ad esempio, è stata riscontrata una problematica legata al mancato scorrimento delle polveri all’intero dei condotti. La causa di questo fenomeno è l’umidità, che viene assorbita dalla polvere, altamente igroscopica, che tende quindi a formare dei grumi. Di qui la scelta dell’obiettivo, ovvero realizzare un sistema che non fosse soggetto ad ostruzioni. Per quanto concerne la seconda fase, in prima battuta è necessario ricercare le soluzioni tecniche adottate in altri settori industriali, anche e soprattutto al di fuori del panorama additive. Viene quindi stilata una lista di possibili architetture sia par quanto riguarda il sistema nel suo complesso che per quel che riguarda i singoli organi. Per il trasporto delle polveri è stato scelto un sistema pneumatico, il quale sfrutta un flusso d’aria deumidificata per trasportare le polveri dai serbatoi, attraverso i condotti, passando per il miscelatore sino a giungere al ciclone separatore. Questo dispositivo agisce da filtro e separa le particelle di materiale, in ingresso nell’estrusore, dall’aria che prosegue verso l’aspirazione. Tutti i componenti sono stati progettati tenendo conto delle tecnologie e dei materiali a disposizione. Al termine della fase di progettazione, sono state utilizzate delle macchine di tipo FDM, SLA e Material Jetting per realizzare tutti i componenti del sistema. Successivamente il prototipo è stato assemblato e testato. Lo scopo principale dei test è quello di validare l’architettura del sistema, ovvero accertarsi che possa essere utilizzata, con le dovute modifiche, per la realizzazione di modelli di serie.
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