Ottimizzazione termofluidodinamica dei canali conformati di un inserto utilizzato per pressofusione di alluminio, realizzato mediante manifattura additiva. = Thermo fluid-dynamics optimization of the conformal cooling channel of an aluminum High Pressure Die Cast mold insert, made by additive manufacturing.

La manifattura additiva ha aperto nuovi orizzonti nello sviluppo di componenti in tutti i settori industriali, compreso quello della fonderia delle leghe leggere. In tale ambito, una delle applicazioni di maggiore interesse è la realizzazione di inserti per stampi dotati di canali conformati. Un inserto realizzato con la tecnologia SLM (Selective Laser Melting) può essere dotato di canali conformi alla geometria del pezzo, rendendo il processo di raffreddamento del metallo fuso più efficace. Gli inserti di tipo tradizionale sono caratterizzati da canali di raffreddamento rettilinei, perpendicolari o inclinati rispetto alla base dell'inserto, in quanto le tecniche di lavorazione convenzionali non permettono altrimenti. Diversamente, La manifattura additiva non pone tali vincoli in termini di geometria del canale di raffreddamento. Nasce così la necessità di comprendere a fondo quali siano i parametri utili ad un corretto dimensionamento del canale di raffreddamento. Il presente lavoro di ricerca descrive un possibile approccio all'ottimizzazione termofluidodinamica dei canali conformati di un inserto per pressocolata di alluminio, attraverso lo studio dei parametri di maggiore impatto sul fenomeno della solidificazione della lega. Tale studio è reso possibile dall'impiego congiunto di software di analisi CFD e metodi statistici per la progettazione degli esperimenti (DOE), quali l'analisi fattoriale completa su due livelli approfondita con metodologia delle superfici di risposta (Response Surface Methodology-RSM).