La produzione di componenti partendo da un modello digitale ਠdefinita con l'espressione: Additive Manufacturing. Questa tecnologia, in contrapposizione con le normali tecniche produttive, sta riscontrando sempre maggiore interesse da parte delle industrie grazie alla possibilità  di produrre parti personalizzabili e dalle complesse geometrie, che con le tecnologie tradizionali porterebbero ad un notevole aumento dei costi. Nonostante i numerosi vantaggi, generalmente i componenti necessitano di lavorazioni successive di finitura, con conseguente aumento dei costi di produzione finali. La lavorazione elettrochimica consente di lavorare particolari attraverso l'asportazione elettrolitica del materiale. Il procedimento riscontra diversi impieghi che vanno dal campo aerospaziale all'automotive, dal campo medico a quello energetico. Questa tecnologia permette di lavorare materiali, elettricamente conduttivi, indipendentemente dalle relative proprietà  meccaniche, quali ad esempio, la durezza. Gli svantaggi della lavorazione di metalli convenzionali, come l'usura dell'utensile, la deformazione meccanica, la formazione di microfessure dovute alla dilatazione termica, l'ossidazione o la necessità  di ripassate successive non esistono in questo procedimento, trattandosi di una lavorazione non a contatto e priva di immissione di calore. Tutti i procedimenti elettrochimici sono quindi caratterizzati da un'assenza di deformazione chimica del materiale durante la sua asportazione e dall'ottenimento di elevate qualità  superficiali in termini di rugosità  e precisione. Nella lavorazione elettrochimica l'asportazione del materiale ਠdovuta all'instaurarsi di reazioni chimiche di ossido-riduzione all'interfaccia tra la superficie del componente considerato e l'elettrolita. Il processo avviene quindi, a livello atomico, il che garantisce il raggiungimento di un'elevata qualità  superficiale, senza danneggiare l'utensile. In questo lavoro si valuta l'Electrochemical Machining per la finitura di pezzi prodotti tramite PBF (Powder Bed Fusion) in AlSi10Mg. Si ਠproceduto quindi, alla parte sperimentale, una volta definiti in fase iniziale, i parametri ottimali da applicare sui componenti realizzati tramite costruzione additiva. Le prove sono state effettuate su provini in AlSi10Mg, lavorando in regime di corrente pulsata in quanto permette un migliore lavaggio del gap di lavorazione rispetto alla corrente continua. Si ਠvalutato l'effetto di variabili come, ad esempio, il tempo di lavorazione, il feed rate o il duty cycle. Oltre alla variazione dei parametri, sono state apportate delle modifiche al distributore dell'elettrolita, al quale dapprima ਠstata modificata la tasca, aumentandone il diametro, successivamente ਠstato eliminato il rubinetto di sfogo, per migliorare l'uscita del liquido di lavorazione.

Ottimizzazione della finitura mediante Electrochemical Machining di parti prodotte per Additive Manufacturing.

2019

Abstract

La produzione di componenti partendo da un modello digitale ਠdefinita con l'espressione: Additive Manufacturing. Questa tecnologia, in contrapposizione con le normali tecniche produttive, sta riscontrando sempre maggiore interesse da parte delle industrie grazie alla possibilità  di produrre parti personalizzabili e dalle complesse geometrie, che con le tecnologie tradizionali porterebbero ad un notevole aumento dei costi. Nonostante i numerosi vantaggi, generalmente i componenti necessitano di lavorazioni successive di finitura, con conseguente aumento dei costi di produzione finali. La lavorazione elettrochimica consente di lavorare particolari attraverso l'asportazione elettrolitica del materiale. Il procedimento riscontra diversi impieghi che vanno dal campo aerospaziale all'automotive, dal campo medico a quello energetico. Questa tecnologia permette di lavorare materiali, elettricamente conduttivi, indipendentemente dalle relative proprietà  meccaniche, quali ad esempio, la durezza. Gli svantaggi della lavorazione di metalli convenzionali, come l'usura dell'utensile, la deformazione meccanica, la formazione di microfessure dovute alla dilatazione termica, l'ossidazione o la necessità  di ripassate successive non esistono in questo procedimento, trattandosi di una lavorazione non a contatto e priva di immissione di calore. Tutti i procedimenti elettrochimici sono quindi caratterizzati da un'assenza di deformazione chimica del materiale durante la sua asportazione e dall'ottenimento di elevate qualità  superficiali in termini di rugosità  e precisione. Nella lavorazione elettrochimica l'asportazione del materiale ਠdovuta all'instaurarsi di reazioni chimiche di ossido-riduzione all'interfaccia tra la superficie del componente considerato e l'elettrolita. Il processo avviene quindi, a livello atomico, il che garantisce il raggiungimento di un'elevata qualità  superficiale, senza danneggiare l'utensile. In questo lavoro si valuta l'Electrochemical Machining per la finitura di pezzi prodotti tramite PBF (Powder Bed Fusion) in AlSi10Mg. Si ਠproceduto quindi, alla parte sperimentale, una volta definiti in fase iniziale, i parametri ottimali da applicare sui componenti realizzati tramite costruzione additiva. Le prove sono state effettuate su provini in AlSi10Mg, lavorando in regime di corrente pulsata in quanto permette un migliore lavaggio del gap di lavorazione rispetto alla corrente continua. Si ਠvalutato l'effetto di variabili come, ad esempio, il tempo di lavorazione, il feed rate o il duty cycle. Oltre alla variazione dei parametri, sono state apportate delle modifiche al distributore dell'elettrolita, al quale dapprima ਠstata modificata la tasca, aumentandone il diametro, successivamente ਠstato eliminato il rubinetto di sfogo, per migliorare l'uscita del liquido di lavorazione.
2019
it
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/295940
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