Caratterizzazione di campioni di Inconel 718 prodotti mediante Directed Energy Deposition = Characterization of Inconel 718 samples produced by Directed Energy Deposition

In questo lavoro di tesi si è studiato l’ottimizzazione del processo e lo studio della microstruttura di campioni di Inconel 718 prodotti tramite la tecnica di Directed Energy Deposition (una tecnica di additive manufacturing – AM), presso Prima Industrie S.p.A. Questa tecnologia può essere utilizzata anche per la realizzazione di prodotti quasi finiti, che in base alla complessità delle geometrie può garantire una riduzione dei costi rispetto alla realizzazione tramite le tecnologie tradizionali. Un passaggio fondamentale è legato all’ottimizzazione dei parametri di processo, considerando che le caratteristiche meccaniche dell’oggetto sono influenzate dal processo produttivo in termini di microstruttura e di presenza di difetti. Il materiale utilizzato è una superlega a base Nichel, conosciuta con il nome di Inconel 718, che presenta delle caratteristiche di elevata durezza ed una ottima resistenza meccanica anche ad elevate temperature. Nell’attività sperimentale sono stati realizzati diversi campioni, variando i parametri di processo, come ad esempio la potenza del laser o la velocità di scansione, con lo scopo di ottimizzare i parametri per avere una buona deposizione con la formazione di ridotte porosità e allo stesso tempo cercando di ottenere una buona produttività. L’ottimizzazione è stata condotta in più stadi: iniziando dai Single Scan Tracks, ovvero singole linee di deposizione che permettono di valutare la crescita e la penetrazione del pozzetto di fusione rispetto al piano di deposizione. Una volta raccolte queste informazioni sono stati realizzati i Single Layers, ovvero una serie di Single Scan Tracks realizzate con una distanza fissa tra di loro sullo stesso con l’obiettivo di determinare un buon livello di sovrapposizione laterale, per garantire una buona produttività ed evitare la formazione di pori tra i pozzetti di fusione. I Thin Walls, ovvero una serie di Single Scan Tracks sovrapposti lungo l’asse di crescita (l’asse z), in modo tale da valu tare la sovrapposizione ottimale tra i due strati. Infine, sono stati realizzati dei campioni massivi (cubi) utilizzando come parametri i più promettenti, legati ai risultati delle fasi precedenti, per valutare la concentrazione di difetti residue e la microstruttura dei campioni. In questo modo è stato possibile evidenziare dei possibili set di parametri per ottenere la produzione di campioni densi.