Misure attraverso tecniche di Reverse Engineering per il controllo qualità di parti realizzate in Additive Manufacturing

La nuova frontiera delle tecniche di produzione è la Metal Additive Manufacturing (MAM). Si tratta di una tecnica nata per la prototipazione rapida, dove tramite l'utilizzo di stampanti 3D viene consentita la produzione di componenti per addizione di materiale. Tale tecnologia porta vantaggi in termini di proprietà meccaniche, velocità di realizzazione, geometrie create e minor spreco di materiale. Proprio questi motivi hanno fatto si che nel tempo tale tecnologia si affiancasse alle moderne tecniche di produzione. Uno degli aspetti più critici di tale applicazione è sicuramente far rispettare le tolleranze dimensionali. Di fatto, le elevate temperature, i materiali utilizzati e i gradienti termici che si creano all'interno della macchina fanno si che le parti si ritirino durante le fasi del processo di produzione. La risoluzione di tale problema è solitamente affidata alla compensazione dell'errore tramite sovradimensionamento, quest'ultimo dovrà essere attentamente analizzato al fine di compensare correttamente la differenza dimensionale tra parte nominale e reale. In questo lavoro di tesi si vuole effettuare un'analisi del ritiro della stampante 'Studio System 1' della Desktop Metal. Tale analisi propone la valutazione del sovradimensionamento automatico che il software della stampante aggiunge in fase di formatura, e la disamina sulle % di ritiro durante le fasi di lavaggio e sinterizzazione. I dati sperimentali ricavati sono frutto di un'analisi dimensionale tramite Reverse Engineering, in particolare sono state utilizzate tecniche di controllo non distruttive quali scanner 3D e macchine di misura a coordinate. I risultati ottenuti per mezzo di simulazioni hanno evidenziato che l'accuratezza dimensionale della "Studio System 1 " è ottima, di fatto, il sovradimensionamento automatico fornito inizialmente, consente al prodotto finale di scostarsi di poco da quello nominale e quindi di poter rispettare la maggior parte delle applicazioni richiedenti tolleranze dimensionali strette. Allo stesso tempo, tramite il confronto tra componente nominale e componente effettivo, è stato valutato lo Shrinkage Compensation Factor (SCF), di conseguenza si è ricavata un'ulteriore possibilità d'incrementare l'accuratezza complessiva del processo di Metal Additive Manufacturing.