Riprogettazione di un componente aerospaziale per AM tramite ottimizzazione topologica. = Redesign of a component in aerospace for AM through topological optimization

Durante questo lavoro di tesi si affronta la “Riprogettazione di un componente in ambito aerospace per AM tramite ottimizzazione topologica”. Si utilizza questa tecnica di ottimizzazione per la ricerca della morfologia ottimale. Questa se utilizzata nel modo corretto è in grado di fornire una forma che rappresenti il miglior compromesso tra peso e prestazioni con un unico inconveniente, che risulta essere limitata dal metodo di produzione scelto. Si parte dall’analisi del pezzo originario, definendone vincoli e materiale, successivamente si passa ad un’analisi FEM per capire come il componente reagisce ai carichi di lavoro. Il passaggio successivo è di individuare il design space in accordo con i vincoli di processo e geometrici. In seguito, si passa alla fase di ottimizzazione topologica. In questo modo si inizia ad avere un’idea della possibile configurazione del componente così progettato. Deciso il design grazie alla TO si rimodella il pezzo, lo si verifica nuovamente tramite FEM e si converte il file in formato STL. In questo modo si è in grado di caricarlo su un programma interfacciato con la macchina EOS M270 (MAGICS MATERIALISE). Durante quest ultimo passaggio si è deciso l’orientamento della parte in macchina e il volume di supporto. Sono stati fatti vari tentativi per individuare la soluzione migliore variando l’algoritmo di calcolo del programma scegliendo diversi parametri di ottimizzazione. Una volta scelto l’orientamento ritenuto più idoneo si effettua un'ulteriore rimodellizazione andando a considerare anche il sovrametallo necesserio per le successive lavorazioni. Tutti i passaggi sono trattati in maniera approfondita e dettagliata. Così facendo si comprende l’importanza assegnata da un progettista ad ognuna di queste fasi, individuando i vantaggi di un processo AM connesso all'ottimizzazione topologica.