Analisi di fattibilità tecnico-economica di un componente per il settore luxury automotive in Metal Binder Jetting = Technical-economical feasibility analysis of a component for the luxury automotive industry in Metal Binder Jetting

Questo elaborato di tesi nasce in una realtà altamente innovativa e dinamica, quale è il Competence Industry Manufacturing 4.0, e ne rispecchia in pieno la mission strategica: trasferire conoscenze e competenze alle imprese che vogliono intraprendere un percorso di transizione tecnologica verso il dominio dell’industria 4.0. Il soggetto di questa trattazione è la Metal Binder Jetting, prima candidata tra le tecniche di additive manufacturing a proporsi come valida alternativa nel mondo della mass production e che fornisce la possibilità di produzione rapida, con caratteristiche isotropiche di materiale. Un breve confronto con la Selective Laser Melting (leader per vendite e prestazioni meccaniche offerte), ne evidenzia quelli che sono i punti di forza e di debolezza per proseguire, poi, con la presentazione del caso studio scelto. Proprio con quest’ultimo si è posto l’obiettivo di coniugare al meglio le volontà di studio e ricerca del CIM4.0 con l’interesse maturato dal marchio più famoso nel settore automobilistico: Ferrari N.V. Il progetto ha permesso di creare un saldo ponte di conoscenze e collaborazione tra queste due realtà, andando ad indagare l’applicabilità della Metal Binder Jetting su un reale componente del gruppo powertrain in produzione presso Ferrari, con l’obiettivo di minimizzazione di pesi e costi a parità di prestazioni. Nel capitolo ad esso dedicato, svolgono un ruolo introduttivo la contestualizzazione dell’oggetto, l’esplicitazione degli obiettivi comuni e lo studio delle condizioni di vincolo. Vengono poi descritti nel dettaglio i differenti approcci seguiti per la riprogettazione del componente, insieme ai risultati ed alle considerazioni che emergono da essi. Le validazioni dei modelli ottimizzati e l’analisi modale per la ricerca delle frequenze critiche in stato di esercizio sono i risultati di studio proposti, quantificando i miglioramenti ottenuti nelle aree di interesse. Infine, viene introdotta una analisi di costo preliminare presentata dal/dai fornitore/i dei sistemi produttivi Metal Binder Jetting e confrontata con quelli che sono gli attuali costi sostenuti da Ferrari per ottenere il proprio componente: in questa maniera è possibile ottenere una prima indicazione sulla possibile convenienza economica per l’azienda. Si presume che la collaborazione tra le due aziende possa continuare, visto il forte interesse dimostrato, per arrivare alla prototipazione del modello qui proposto e per valutare un ipotetico investimento sul Metal Binder Jetting per una parte della produzione futura.