Studio di una nuova strategia di deposizione per applicazioni di riparazione tramite processo di deposizione diretta (DED) = Study of a new deposition strategy for repair applications by directed energy deposition process (DED)

L’obiettivo di questa tesi è quello di fornire delle linee guida nello studio e nella progettazione di una strategia di deposizione per il processo di additive manufacturing DED (Directed Energy Deposition). Nella fase preliminare dello studio sono stati definiti, analizzati e studiati (con l’ausilio di uno stereomicroscopio e software di misura), alcuni parametri caratteristici che fanno riferimento alle singole tracce, come altezza e larghezza di traccia. In seguito, grazie ai parametri definiti precedentemente, è stato possibile creare uno standard di prove per caratterizzare una strategia di deposizione alternata, che differisce dalla classica deposizione di tipo sequenziale dalla presenza di vincoli simmetrici su entrambi i lembi delle tracce, il che comporta un prodotto di deposizione con meno imperfezioni geometriche che sono dovute all'asimmetria dei vincoli. Le imperfezioni geometriche sono state valutate con l’ausilio di un rugosimetro, per la caratterizzazione dei profili di rugosità e ondulazione delle tracce. Queste tipologie di prove hanno il compito di trovare la migliore soluzione per l’applicazione della strategia di deposizione alternata e possono essere eseguite per ogni combinazione di parametri di processo utilizzati. Una volta ottenuti e definiti i parametri riguardanti la deposizione alternata, nelle fasi successive dello studio, sono state eseguite delle deposizioni più complesse, con una strategia a doppia spirale alternata, con rotazione di 90° per layer. Da queste deposizioni sono stati ricavati altri parametri caratteristici come l’altezza di innalzamento della testa di deposizione e il numero di Layer. In queste ultime fasi è stata anche adottata la tecnica del ‘’contour’’, sia interno che esterno, che permette di avere un prodotto geometricamente più stabile strato per strato. Una volta stampati, dai campioni sono stati ricavati dei cilindri, tramite WEDM (Wire Electrical Discharge Machining), localizzati in parti differenti del campione. Successivamente sono state eseguite delle misure di densità con la Bilancia di Archimede con la quale è stato possibile verificare eventuali differenze di densità tra i cilindri precedentemente tagliati e il campione intero, che potrebbero corrispondere alla presenza di porosità all’interno del materiale. Infine, lo studio si è concluso con un’analisi al tomografo per verificare l’effettiva presenza di imperfezioni all’interno del materiale, che vanno a influire sulle sue proprietà meccaniche. Questo studio ha portato dunque alla definizione di una solida strategia di deposizione che può essere applicata su una vasta gamma di prodotti industriali.