Progettazione di un sistema frenante per la produzione mediante tecniche di fabbricazione additiva = Design of a braking system for manufacturing using additive manufacturing techniques

Questa tesi si occupa della riprogettazione di un sistema frenante da produrre con processi di additive manufacturing (AM) per metalli. Il sistema analizzato è il gruppo anteriore destro di un'Alfa Romeo Gtv 1.8i 16V Twin Spark, in cui la pinza freno è stata selezionata per lo studio. La pinza del freno originale è prodotta tramite fusione in conchiglia e realizzata in lega di Alluminio 6061. I metodi di progettazione generativa sono applicati con l'obiettivo di ottenere una forma più leggera e più performante per il componente. Tra i processi AM, il processo di fusione a letto di polvere a fascio elettronico (EB-PBF) viene studiato utilizzando due diverse leghe di titanio, Ti6Al4V e Ti-6Al-2Sn- 4Zr-2Mo. L'analisi agli elementi finiti e diverse fasi di prototipazione convalidano la nuova geometria rispettivamente dal punto di vista delle prestazioni e della produzione. In particolare, inizialmente vengono valutate la fattibilità, l'estetica e le operazioni di montaggio producendo un prototipo concettuale in nylon PA12 e un processo di sinterizzazione laser selettiva. Poi viene prodotto un prototipo tecnico utilizzando un Arcam A2X, un sistema EB-PBF. Il nuovo design è il 55% più leggero dell'originale e mostra un miglioramento delle prestazioni meccaniche rispetto all'originale. Viene anche eseguita un'analisi economica per valutare l'applicabilità del processo AM alla produzione di volumi medio-piccoli nel settore automobilistico.