Progettazione e validazione funzionale di strutture di supporto reticolari in processi additivi a fusione di polvere = Design and functional validation of lattice supports in additive processes with powder melting

La fusione selettiva laser è una tecnologia di fabbricazione additiva con la quale è possibile costruire un componente metallico strato dopo strato, partendo da un modello CAD 3D. Tuttavia, per produrre con successo un componente che presenti parti sporgenti è necessario adottare delle strutture di supporto con cui poter ancorare il medesimo alla piattaforma di costruzione ed evitare distorsioni derivanti dalle sollecitazioni termiche. La presenza di queste strutture aggiuntive si traduce in un aumento di tempi e costi di produzione, oltre a comportare un effetto negativo sulla finitura superficiale del componente costruito. Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo quello di progettare e realizzare una struttura di supporto più efficiente, replicando nello spazio una struttura reticolare. Esso rivolge la sua attenzione a due materiali, in particolare SS316L e SS17-4PH, ed è strutturato in tre parti: nella prima viene progettata la cella unitaria che sarà successivamente replicata nello spazio di progettazione dedicato alla struttura di supporto; nella seconda parte, tramite simulazioni FEM, viene valutato il comportamento meccanico della cella precedentemente elaborata e viene eseguito un confronto con le strutture di supporto attualmente utilizzate per i due materiali indicati. Nella terza parte, la struttura di supporto progettata viene utilizzata per la realizzazione di campioni sperimentali. I risultati hanno evidenziato una maggiore resistenza della struttura di supporto progettata rispetto a quella standard ed hanno rivelato che il tipo di struttura permette di ridurre il materiale utilizzato per la realizzazione del supporto e quindi di economizzare le risorse di energia, di materiali e di tempo. Appare evidente, alla luce dei risultati ottenuti, come la ricerca sulle strutture di supporto incida significativamente sul perfezionamento della tecnologia di fusione selettiva laser.