Riprogettazione per la produzione mediante L-PBF di un braccetto automobilistico = Redesign for L-PBF production of an automotive arm

L’obiettivo, che da sempre ci si pone durante la progettazione di un veicolo ad alte prestazioni, coinvolge sicuramente la riduzione della sua massa complessiva, ciò coincide con l’ottimizzazione della massa dei vari componenti che lo compongono. A tal fine si utilizzano degli algoritmi di ottimizzazione che, nel rispetto dei vincoli progettuali prefissati durante la fase di impostazione della vettura, consentono di individuare la distribuzione ottimale del materiale all’interno dello spazio di progettazione. In questo scenario l’additive manufacturing, congiunta alle tecniche di ottimizzazione, consente sicuramente la produzione di componenti più complessi, ma allo stesso tempo più leggeri e più performanti in un’epoca come quella attuale in cui la questione peso è sempre più opprimente a causa delle stringenti normative sulle emissioni inquinanti che, in qualsiasi segmento di mercato, stanno forzando le case automobilistiche a spalancare le porte ai veicoli ibridi ed elettrici. Veicoli, questi ultimi, dei quali si sta cercando di ridurre anche il grammo pur di aumentarne l’autonomia. Sfruttando i numerosi vantaggi dell’additive manufacturing, il seguente lavoro di tesi mira alla riprogettazione per la produzione additiva del braccetto oscillante inferiore della sospensione anteriore della vettura 4C di casa Maserati. La tecnologia di fabbricazione utilizzata rientra nel gruppo delle tecniche a letto di polvere, essa è la Selective Laser Melting, ed il nuovo componente sarà prodotto con la EOS M 400-4. In questo lavoro si è cercato di indirizzare tutti gli sforzi della riprogettazione affinché, nel pieno rispetto dei vincoli progettuali, fosse possibile la più marcata riduzione della massa. Sfruttando i principi cardini del DFAM , è stato altresì possibile massimizzare le prestazioni del componente mediante una sintesi di forme, dimensioni e composizione del materiale, elementi soggetti tutti al potenziale dell’AM. In realtà, a favore dell’impiego dell’additive, c’è un ulteriore aspetto che ha convinto alla riprogettazione del braccetto; ci si riferisce alla possibilità, offerta dalla tecnologia additiva, di integrare in un unico step produttivo le numerose operazioni meccaniche del componente NP, con gli annessi benefici sia economici che temporali che da questo ne derivano. Il nuovo componente meccanico è ripensato in AlSi10Mg e, considerato nel complesso del sistema cui fa parte, è in grado di soddisfare pienamente i requisiti di Handling, Durability e Safety tipicamente richiesti ad una sospensione.