Potenzialità e limiti nell'impiego di un software general purpose agli elementi finiti per la modellazione del processo di deposizione diretta = Potentialities and limits in the use of general purpose finite element software for modeling the direct deposition process

L’obiettivo di questa Tesi è quello di valutare le potenzialità del software ABAQUS FEA ed in particolare del plug-in implementato AM MODELER al fine di simulare un processo di Direct Energy Deposition (DED) per la riparazione di un componente. In tale modo si possono analizzare gli stress termici e meccanici che il componente subisce durante questo processo di Additive Manufacturing (AM) senza dover ricorrere a prove di laboratorio che risulterebbero più lunghe e costose. Nella prima parte dell’elaborato sono descritte le principali caratteristiche, vantaggi e svantaggi dell’Additive Manufacturing e la sua evoluzione negli anni. Vengono successivamente menzionate le principali tecniche di Additive Manufacturing per i materiali metallici e ci si sofferma sulla descrizione del processo DED, illustrando inoltre i campi di applicazione di tale tecnica. Si analizza in seguito il metodo agli elementi finti, in inglese Finite Element Method (FEM), utilizzato nel modello in esame e viene studiato il software ABAQUS FEA. Dopo una piccola introduzione del software e il suo ruolo nella simulazione viene affrontato il caso studio in cui si parte dalla creazione del modello, il materiale utilizzato, la realizzazione della mesh, condizioni al contorno e i vincoli iniziali. Si procede con la descrizione del plug-in AM MODELER necessario per simulare il processo DED e si ultima la dissertazione con l’analisi delle simulazioni e dei risultati ottenuti. Consapevoli dei limiti dell’attuale ricerca, in futuro ci si dovrà focalizzare sullo studio delle deformazioni meccaniche sul componente e su ulteriori approfondimenti sul plug-in AM MODELER. In conclusione, l’obiettivo ultimo del lavoro di tesi è stato di verificare le potenzialità del software per possibili future applicazioni a casi studio reali.