INDAGINE SPERIMENTALE SUL PARAMETRI DI PROCESSO INDOTTI PROPRIETÀ TRIBOLOGICHE DEL LASER ADDITIVO FUSION A LETTO DI POLVERE PRODUZIONE DI AlSi10Mg COMPONENTI

Questo lavoro di tesi di dottorato riguarda l’analisi delle proprietà tribologiche dei componenti in lega AlSi10Mg realizzati attraverso la tecnica Laser Powder Bed Fusion. Innanzitutto, sono stati analizzati l'influenza dei parametri di processo, come ad esempio i parametri di controllo e l'orientamento di crescita, sulle proprietà dei componenti, in termini di densità, rugosità e durezza. Successivamente è stata portata a termine la caratterizzazione tribologica, per mezzo di Ball on Plate test, utilizzando sia sfere in acciaio 100Cr6 che in allumina Al2O3 come materiale di controparte, misurando, al termine della prova, la perdita di peso, il volume di usura e il coefficiente di attrito, e mediante Scratch Test, utilizzando una punta da 100 micron e una punta da 200 micron per misurare, al termine della prova, il coefficiente di attrito, la profondità di penetrazione, la profondità residua e l'indice di recupero elastico. Attraverso l'analisi della varianza (ANOVA), sono stati verificati la significatività dei parametri di processo, il materiale di controparte e l'area di prova, in termini di distanza dalla struttura di supporto. I risultati sperimentali hanno evidenziato l’effetto anisotropo dei parametri di processo sulle prestazioni dei campioni prodotti, in termini di densità, rugosità e durezza. Inoltre, i test tribologici hanno evidenziato diversi comportamenti e meccanismi di usura al variare del materiale di controparte e dei parametri di processo, in particolare al variare dell'orientamento di crescita, mostrando invece un comportamento più isotropo al variare dell'area del test. L'analisi delle prove di usura a distanza crescente ha invece evidenziato un progressivo aumento del coefficiente di attrito e una corrispondente riduzione del tasso di usura, con valori di circa 1.5*10-3 mm3 /(Nm) per una distanza di scorrimento di 100 m; valori del tasso di usura che sono scesi al di sotto di 0.7*10-3 mm3 /(Nm) per una distanza di scorrimento di 1000 m e per entrambi i materiali di controparte, mostrando tuttavia le peggiori prestazioni tribologiche rispetto alle tradizionali leghe di AlSi10Mg