Aspetti metodologici per la qualifica del processo di fusione laser selettiva a letto di polvere per componenti metallici = Methodological aspects of the qualification of the Laser Powder Bed Fusion process for metal components

I materiali e i processi utilizzati a livello industriale per produrre componenti per la difesa, l’aerospazio, l’automotive e le applicazioni mediche devono prima essere formalmente qualificati. Mentre le procedure di qualificazione variano tra applicazioni o settori, l'obiettivo della qualifica può essere riassunto come la raccolta di dati sufficienti per dimostrare che un materiale o un processo funzionerà come previsto. La produzione di parti tramite processi additivi è ancora accompagnata da molte sfide legate alla tecnologia. Per un'implementazione di successo, il settore automobilistico è tenuto a definire esaurienti specifiche e metodi di qualificazione per la propria catena di approvvigionamento interna ed esterna. Scopo di questo elaborato è la qualifica di processo per la fabbricazione additiva frutto di un progetto in collaborazione tra il Politecnico di Torino e Fiat Chrysler Automobiles (FCA), azienda presso la quale è stato svolto parte del seguente lavoro. Partendo da un modello di qualifica generale, si è successivamente adattato il modello ad uno caso di studio specifico, considerando una determinata tecnologia additiva, un macchinario e una materia prima. Iniziando con dei cenni sull’evoluzione della Fabbricazione Additiva e delle sue diverse categorie di processo si passa alla stesura di una linea guida generale di un processo di fabbricazione additiva, andando successivamente a concentrarsi sul processo “Laser - Powder Bed Fusion” (L-PBF), conosciuto anche come “Selective Laser Melting” (SLM). Partendo dalla descrizione del processo e del funzionamento della macchina EOS M290 in dotazione presso gli stabilimenti FCA, si analizzano al fine della qualifica del processo, singolarmente tutte le fasi del processo riportando, dove presenti, norme e criteri di riferimento da applicare per la caratterizzazione. Segue una fase operativa, schematica e riassuntiva, che illustra le diverse fasi del processo, le norme di riferimento, le azioni da svolgere e le modalità d’esecuzione. Concludendo, è stata redatta una normativa interna per il gruppo FCA contenente i risultati ottenuti. Norma che funge da guida per l’intero processo di produzione legato al macchinario ed al materiale oggetto di studio, andando ad integrarsi con le procedure operative presenti in azienda, ove esistenti. Tale lavoro ha avuto l’obiettivo di sopperire all’attuale mancanza di una procedura standardizzata per la qualifica di tale processo.