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Fabbricazione Additiva (Ciclo di lavorazione F.A. CAD 3D
FILE STL->…
Fabbricazione Additiva
Ciclo di lavorazione F.A.
- CAD 3D
- FILE STL-> triangolazione delle superfici interne ed esterne del pezzo
- Software F.A. -> Operazione di generazione supporti e orientamento
- Software F.A. -> Slicing -> generazione di sezioni che devono combaciare tra loro
- Macchine F.A. ->Costruzione Sezioni
- Manuale ->Rimozione supporti, pulizia, finitura
Formato STL
- standard universale (Standard Triangulation Language)
- conversione del modello solido da CAD a modello "SHELL" con superficie esterna approssimata da una triangolazione più o meno fitta e non uniforme.
Facetting:
In geometry, faceting (also spelled facetting) is the process of removing parts of a polygon, polyhedron or polytope, without creating any new vertices.
Errori
- Gaps tra celle
- Normali invertite
- intersezioni di triangoli
- muri interni
Supporti
- Scopi:
- Ancorare il modello in costruzione al piano di lavoro;
- supportare le parti sporgenti
Quando estrudo il pezzo, devo estrudere anche i supporti, fatti dello stesso materiale del pezzo. La rimozione di tali supporti può essere complicata.
Slicing
- Staircase.
- Lo slicing avviene tramite intersezioni del modello con piani paralleli aventi normale parallela all'asse z e distanti di una quantità deltaZ.
- I dati ottenuti sono direttamente utilizzati dalla macchina.
- Può essere costante o adattativo (delta z variabile).
Per i polimeri, deltaz tipico = 0,1 mm
metalli= 0,02mm
Post-processing
- asciugare e risciacquare
- rimuovere i supporti
- trattamenti termici e post-polimerizzazione
- finitura delle superfici
Finitura
- Colorazione permanente delle superfici
- Placcatura
- Metalizzazione sottovuoto
- Sabbiatura
- Lucidatura
Prototipi
- la F.A. viene usata soprattutto per la realizzazione di prototipi.
- vari tipi di prototipi:
- concettuali
- funzionali
- tecnici
- Preserie
Funzionali
Valutazione prestazioni con prove funzionali
ottimizzazione prodotto per funzione
materiale simile al definitivo
Tecnici
valutazione prestazioni prodotto e ciclo di produzione
ottimizzazione tecnologie di fabbricazione
materiale molto simile al finale
tecnologie di fabb simili al finale
Concettuali
valutazione forma
verifiche di montaggio
analisi difficoltà tecnologiche
qualsiasi materiale
Preserie
Valutazione finale del prodotto(poche modifiche marginali)
materiale definitivo
tecnologie di fabb definitive
TECNICHE
-
-
Polvere/1 Componente/SELECTIVE LASER MELTING
- polveri di tipo meccanico, con le tecnologie moderne riusciamo ad ottenere una densità prossima al 100% con porosità assente.
- sono necessari i supporti, per evitare il distacco del componente dalla piattaforma a causa del ritiro da solidificazione
- la camera di lavoro è sottovuoto per evitare ossidazioni
- componenti prodotti assimilabili a getti ottenuti da microfusione
- supporti rimossi meccanicamente
- necessario un post trattamento termico per rimuovere le tensioni dovute alla costruzione
- tolleranze e rugosità non eccelse, richiesta la presenza di un sovrametallo(0,5-1 mm)
- si possono ottenere geometrie complesse
-
Vantaggi
Processo
- una sola macchina, forme illimitate
- Assenza di attrezzature
- assenza di dispositivi di bloccaggio
- sottosquadri ammessi
- unico step produttivo
- minimo intervento dell'operatore
- tempi e costi legati solo alle dimensioni
Prodotto
- libertà di progettazione
- strutture leggere
- parti integrate
- design ergonomico
- personalizzazione
Svantaggi
Processo
- volumi di lavoro limitati
- dimensioni pezzi limitati da dimensioni macchina
- velocità di costruzioni limitate
- ogni macchina lavora con un numero limitato di materiali
Prodotto
- necessità di supporti
- scarsa finitura superficiale
- numero limitato di materiali commerciali
- costo dei materiali
Materiali
- Materiali organici
- Materiali ceramici
- Materiali polimerici
- Materiali metallici
Introduzione
- tecnologia innovativa
- produzione in poche ore, senza utensili, di un oggetto anche di forma complessa, direttamente da CAD 3D
- Bisogna diffidare delle trappole LOW COST -> forniscono prestazioni mediocri (rugosità, tolleranze, prestazioni meccaniche)
- I sistemi "reali" forniscono adeguate prestazioni, con un volume di lavoro sino a 1 metro cubo.
- Necessità in Input di un modello matematico da CAD 3D
Tecniche (vedi slide pag 36)
- modellatori concettuali
- sistemi industriali:
- prototipazione industriale
- rapid tooling
- rapid casting
- rapid manufactoring