Simulazione numerica di componenti prodotti in Additive Manufacturing = Numerical simulation of Additive Manufacturing product

L’introduzione della tecnologia di Additive Manufacturing nell’ambito produttivo, ha portato alla luce un nuovo ventaglio di possibilità, prima inconcepibili negli ambienti industriali. L’impiego di materiali con comportamenti molto differenti, unita a una semplificazione del ciclo di produzione, ha aperto infatti la strada a nuove applicazioni, le quali, nonostante molte di esse ancora in fase inziale, non nascondono le potenzialità che sono in grado di offrire. La recente natalità della Additive Manufacturing tuttavia, ha palesato la mancanza di una bibliografia che descriva in maniera esauriente il suo impatto nei processi produttivi e nella progettazione meccanica. Questa lacuna si può imputare al suo utilizzo strettamente correlato al mondo della prototipazione, dove i requisiti sono opposti all’impiego per la costruzione di componenti. In particolare, il rapporto che sussiste tra il comportamento assunto da un pezzo in fase operativa e la tipologia di riempimento utilizzata, è tenuta in poca considerazione. Lo scopo di questo lavoro consiste nell’analisi delle possibili configurazioni, con cui è possibile riempire un componente e verificare numericamente la sua reazione, quando sottoposto alle condizioni operative. Si procederà quindi a creare uno strumento, in grado di estrapolare il pattern di riempimento dai comuni programmi di simulazione di stampa 3D, per convertirlo in CAD. In seguito, sarà creato il modello numerico della prova di flessione 4 punti, applicata su un provino a sezione quadrata, allo scopo di ricreare le condizioni per la verifica sperimentale. Infine sono svolte diverse simulazioni, per studiare il comportamento di alcuni tipi di riempimento scelti in precedenza. Il confronto dei risultati è stato possibile utilizzando, sia un parametro di rigidezza globale del provino, sia il valore massimo di tensione agente, il quale si rivela utile per stabilire come gli sforzi variano la loro intensità in funzione della morfologia utilizzata. L’ambito di tesi ha spaziato solo nel campo della simulazione numerica, tralasciando le prove sperimentali. Si raccomanda perciò la validazione dei dati numerici come base di partenza per lavori futuri.