Additive Manufacturing a supporto delle tecniche produttive di materiali compositi: il caso Gregario s.r.l. = Additive Manufacturing as support for composite material production techniques: the Gregario s.r.l. case.

Il presente elaborato di tesi si basa sull’esperienza di tirocinio maturata presso la startup Gregario srl, un’azienda che produce biciclette con telaio monoscocca integrale “su misura” in fibra di carbonio. Gli strumenti d’avanguardia in possesso di Gregario permettono la realizzazione di un prodotto unico, presentando interessanti sfide ingegneristiche, in particolare di processo, da definire in modo dettagliato al fine di far coincidere quelle che sono le caratteristiche tecniche e prestazionali attese con quelle realmente realizzate. L’elaborato mira alla ricerca di una possibile soluzione ad una delle maggiori criticità legate al processo produttivo attuale, come apparsa in fase di sperimentazione. Attraverso lo studio dei fondamenti dei materiali compositi, secondo le più comuni classificazioni, vengono affrontati i processi produttivi utilizzati nella lavorazione dei materiali stessi, con particolare interesse rivolto alla tecnica del vacuum bag moulding, attualmente impiegata da Gregario per la realizzazione dei componenti cavi delle proprie biciclette. Oltre alla presentazione della startup, viene affrontata un’analisi critica di tale tecnica di produzione, allo scopo di evidenziarne le eventuali difficoltà e criticità. La questione principale presa in esame riguarda la scelta orientata alla sostituzione dei sacchi di nylon, ipotizzando l’impiego di un mandrino idrosolubile espandente realizzato attraverso Fused Deposition Modeling dall’azienda italiana Addyx. L’indagine di ulteriori alternative, quali bladder moulding, mandrini sia rigidi che solubili, a memoria di forma o tecniche additive, viene affrontata come studio delle modalità di produzione per la realizzazione di parti cave in fibra di carbonio. Il processo aggiornato, prevedendo la laminazione diretta sul solo mandrino “maschio”, potrebbe garantire la compattazione degli strati mediante l’espansione termica, rapidità di laminazione ed elevata finitura superficiale. L’efficacia della soluzione proposta, che tende a ridurre i costi di manodopera ed i costi dovuti a scarti e rilavorazioni, viene descritta ed esaminata attraverso un modello di costo ed un’analisi dei costi. Per una corretta formulazione dell’analisi è stata compilata una valutazione dei rischi, seguendo la metodologia FMEA e la matrice probabilità-impatto.