Design e realizzazione di un artefatto di riferimento per la tecnologia di deposizione diretta di metallo = Design and Creation of a Reference Artefact for Directed Energy Deposition Technology

Negli ultimi decenni, la stampa 3D, o fabbricazione additiva, ha trasformato radicalmente la produzione di componenti in settori come quello medicale, meccanico e aerospaziale. Questa tecnologia offre vantaggi significativi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui maggiore libertà di progettazione, riduzione degli scarti, personalizzazione e diminuzione del numero di componenti. Tuttavia, è cruciale comprendere i limiti costruttivi e geometrici di ogni processo di manifattura additiva per selezionare la tecnologia più adatta alla geometria desiderata. Questa tesi esplora i limiti costruttivi della tecnologia Directed Energy Deposition (DED) attraverso la produzione di un manufatto di riferimento. L’obiettivo è valutare le capacità della DED nel creare strutture complesse e identificare le strategie ottimali per la loro realizzazione. Il modello di riferimento scelto è un actuator housing, un componente essenziale nei sistemi meccanici ed elettromeccanici, progettato per contenere e proteggere l’attuatore. La progettazione e costruzione dell’alloggiamento sono fondamentali per garantire efficienza, durata e sicurezza del sistema complessivo. Il lavoro di ricerca si sviluppa in diverse fasi. Inizialmente, viene progettato un manufatto di riferimento con geometrie complesse, che servirà come banco di prova per le capacità della DED. La fase sperimentale prevede la produzione del manufatto utilizzando diverse configurazioni di processo e strategie di produzione, al fine di individuare i limiti costruttivi della tecnologia. La riprogettazione dell’actuator housing per la fabbricazione additiva rappresenta una sfida significativa a causa delle specifiche stringenti e delle geometrie complesse. Tuttavia, la stampa 3D offre vantaggi come la possibilità di creare geometrie complesse, ridurre gli scarti e personalizzare i componenti. Per dimostrare le capacità della tecnologia DED, il layout dell’actuator housing è stato modificato per adattarsi meglio alle caratteristiche della macchina, evitando l’uso di supporti e analizzando attentamente i vincoli geometrici. Il design del manufatto è stato concepito scomponendo il modello di riferimento nelle sue parti principali e reinterpretandole per adattarsi ai vincoli dimensionali e geometrici della tecnologia DED. Il modello CAD risultante rispetta le caratteristiche funzionali e strutturali dell’oggetto reale, ma è ottimizzato per superare i limiti costruttivi delle metodologie tradizionali. Questo approccio mette in luce le possibilità e le strategie migliori per realizzare parti complesse, evidenziando i vantaggi e le potenzialità della tecnologia DED nella progettazione e produzione di componenti meccanici avanzati. In conclusione, questa tesi fornisce un contributo significativo alla comprensione dei limiti e delle potenzialità della tecnologia di deposizione diretta di metallo, offrendo linee guida pratiche per la sua applicazione nella produzione di componenti complessi. Le implicazioni di questi risultati sono rilevanti il settore della manifattura additiva, aprendo nuove prospettive per l’innovazione tecnologica.