Integrazione funzionale e produzione con tecnologia Additive Manufacturing di un articolo di gioielleria = Functional integration and production of a jewelry item in Additive Manufacturing

All’interno della quarta rivoluzione industriale, a cui si sta assistendo in questi anni, una delle tecnologie definita abilitante dell’Industria 4.0 è l’Additive Manufacturing (AM): il processo di produzione per addizione di materiale che, proprio per questa caratteristica, si distingue dai più tradizionali processi sottrattivi. L’AM offre diversi vantaggi in termini di innovazione dei prodotti, di sostenibilità del processo e di tempi di produzione. Tra questi si ha, sicuramente, il vantaggio di poter realizzare geometrie molto più complesse rispetto alle tecniche tradizionali. L’integrazione geometrica e funzionale di più parti, che si traduce nella realizzazione di assiemi complessi, anche mobili, ne è sicuramente un’espressione. La riprogettazione per AM di un oggetto assemblato può essere molto complessa. In particolare, quando si tratta di un meccanismo mobile, è necessario un maggiore approfondimento. Negli anni è stata studiata la possibilità di realizzare i cosiddetti “non-assembly mechanisms” utilizzando la fabbricazione additiva, dapprima con lo scopo unico della prototipazione rapida, poi con quello di ottenere dei prodotti finiti. In questo progetto di tesi, svolto all’interno della linea pilota del Competence Industry Manufacturing 4.0, una volta analizzato lo stato dell’arte sulla produzione dei meccanismi non assemblati, è stato esaminato un particolare case-study riguardante la realizzazione della maglia di un bracciale in lega di titanio Ti6Al4V, progettato dall’azienda BMC Gioielli. L’obiettivo principale di questo lavoro è quello di eliminare la fase di assemblaggio tra gli elementi che compongono il gioiello, realizzando la maglia con la tecnologia Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). Lo studio ha seguito un workflow operativo che può essere riassunto in alcuni punti fondamentali: dall’analisi dei requisiti funzionali del componente, secondo le indicazioni fornite dal progetto iniziale, si è passati a una fase di re-design dei giunti di accoppiamento degli elementi della maglia, per poi proseguire con una fase di ottimizzazione della produzione. Infine, sono stati analizzati i pro e i contro dell’utilizzo della tecnologia additiva in questo particolare caso applicativo, in termini di costi di produzione e qualità del prodotto finito. La linea guida adottata le fasi di lavoro è stata quella di permettere la realizzazione del bracciale con la tecnologia L-PBF, una buona mobilità tra gli elementi e un’adeguata qualità finale del prodotto.