Lezioni rielaborate Tecnologie Additive Manufacturing

Differenza tra SLS dei polimeri e SLS dei metalli

Dobbiamo distinguere tra la SLS dei polimeri e la SLS dei metalli. Nel secondo caso si comporterà come per SLM. Per quanto riguarda i polimeri, i supporti hanno in questo caso un comportamento particolare, perché non devono essere progettati i supporti. La tecnologia è in grado di auto supportarsi creando la "powder cake" ovvero questa crosta che si crea in maniera intrinseca all'interno del processo e dipende dal fatto che anche se stiamo trattando una certa zona, nelle zone che circondano quest'ultima, il laser rilascia parte dell'energia e l'energia contribuisce a far attaccare queste polveri che si trovano in queste aree e si genera questa crosta che avvolge l'oggetto che stiamo fabbricando. La crosta funge da struttura di supporto. Quando tiriamo fuori l'oggetto, ci sarà la crosta che dovrà essere rimossa. Possiamo impilare gli oggetti anche su z. Sfruttiamo al massimo l'altezza della camera.

Proprio perché non ci sono strutture e quindi possiamo impilare gli oggetti. Quindi lavoriamo su più piani (questo nella SLM non può essere fatto, perché si necessita delle strutture di supporto). In questo caso il post processing per rimuovere la powder cake non è banale.

27SLS/SLM (metalli)

Passando ai metalli: sono molto più complicati per quanto riguarda le strutture di supporto.

I supporti ci permettono di evitare il dropping (gocciolamento). Ci permette di evitare deformazioni (stress termici) del materiale. Quindi si necessita di strutture massive. Un altro elemento importantissimo è la dissipazione del calore perché nelle zone sottili, tipo la parte centrale della clessidra, se li si concentra il calore che viene drenato dagli stati successivi che sono stati già lavorati e processati, tutto il calore tende a passare nella sezione molto stretta e quindi il calore si concentrerà in tale sezione portandola al collasso.

Della struttura stessa. Dovremo quindi ricominciare da capo.

Per facilitare lo scambio di calore, si inseriscono le strutture di supporto limitando gli stress, soprattutto se ci sono restrizioni nella struttura. Avremo quindi l'oggetto così come è stato progettato.

Quindi i supporti servono a dissipare il calore, evitare il dropping e sostenere le pressioni del recoder.

Se il calore non dissipa rischia di far collassare le strutture.

Dropping: in SLM, è quel tipo di difetto che si verifica nelle zone insottosquadro: non avendo strutture di supporto, parte del materiale non completamente solidificato tenderà a colare sulla polvere sottostante formando una superficie fortemente danneggiata.

EBM: Strutture di supporto molto piccole e facilmente rimovibili fatte dello stesso materiale dell'oggetto, anche direttamente attaccate alla polvere e non necessariamente alla tavola, grazie anche alla presenza della powder cake, permettendo di impilare i prodotti. Anche

Perché il processo è a caldo e tutto si raffredda molto lentamente e quindi meno stress residui, possono comunque essere utili nella dissipazione del calore. Vd min 56.00 lez 12 per la descrizione dei singoli quadrati. IMPORTANTE. 28

STEP 5: SLICING

È quell'operazione virtuale che ci permette di creare virtualmente i layer. Il modello STL viene tagliato in base allo spessore del layer che abbiamo impostato e vengono creati i layer.

STEP 6: TOOLPATH

Definizione del percorso che la macchina dovrà seguire per fare la fabbricazione, in genere è diverso tra struttura di supporto e oggetto. È l'unica parte automatica in cui la macchina può lavorare da sola senza l'operatore.

STEP 7: POST-PROCESSING

Alla fine, c'è la post-produzione, con operazioni in base alla tecnologia, l'operazione principale è la rimozione dei supporti e distaccamento della tavola. Passaggi nel forno per terminare la fotopolimerizzazione o

trattamenti termici per ridurre gli stress residui. A queste si possono aggiungere altre operazioni per migliorare la finitura superficiale, ci sono moltissime tecnologie per farla (come la vibro-finitura con dei sassolini).

FDM la finitura viene fatta con trattamenti chimici. Bla bla se sta a sbizzarrì con altre tecnologie. Asportazione di truciolo, sabbiatura, laser

16/11/20 LEZIONE 13

Esercitazione 1

ESEMPIO ESERCIZIO D’ESAME:

FDM per orientazione A: avendo superfici funzionali perpendicolari al piano di lavoro.

Quale è il problema che genera il layer più grande? Effetto strofinatura

In A l’angolo di deposizione è sempre di 90 gradi. FDM ha un layer molto grande.

Orientazione B:

Orientazione C: orizzontale ma con effetto scalinatura. Tutto dipende dal taglio e dal layer. Sicuramente non è corretto l’uso del FDM. C’è poco di verticale.

29/11/20 LEZIONE 14 ha spiegato GRABCAD

23/11/20 LEZIONE 15

SLIDE4 - CNC – COMPUTER

NUMERICAL CONTROL

I codici che stanno dietro all'AM sono gli stessi del CNC, che studiamo applicati alle macchine a controllo numerico come ad esempio la fresatrice. Tutto ciò che si trova a monte della scrittura del codice sono operazioni demandate all'operatore. La prima operazione da fare è quella di andare a definire i dati in input. Bisogna definire le operazioni da fare e con quale sequenza. Con questo definiamo il macro-ciclo (decido le operazioni da fare e la sequenza). Per ogni operazione definita con il macro-ciclo vado a fare un micro-ciclo, ovvero definisco i parametri di processo cioè la velocità di taglio, la velocità di avanzamento ecc. Insieme alle operazioni vanno definiti i parametri di processo. È importante definire il toolpath, ovvero generale per tutte le tecnologie. Se ho una macchina SLM, l'utensile è il laser che mi permette di fornire energia per fare cambiare di stato il materiale. Quindi definisco

CNC DEFINITION

1. PUNTO A PUNTO: l'utensile si andrà a muovere da un punto iniziale ad un punto finale e lo farà in maniera lineare. Si muove come lungo un segmento. Lo troviamo nella strategia "stripe" della SLM. Qui il laser faceva il primo segmento, poi si spegneva e si riaccendeva per fare il secondo segmento e così via. In questo modo si riducevano gli stress residui.
2. PERCORSO CONTINUO (CONTINUOUS PATH): c'è un movimento continuo e possiamo seguire anche delle linee curve.

1. Sistema di riferimento di

tipo INCREMENTALE: non faccio riferimento all'origine degli assi, ma per ogni riga faccio riferimento al punto dove sono arrivato nella riga precedente. [G91]

Sistema di riferimento di tipo ASSOLUTO: quando abbiamo delle coordinate nell'andare a ricercare queste coordinate facciamo riferimento all'origine degli assi. Il codice sarà una sequenza di righe dove ci saranno scritte alcune operazioni, sia i movimenti che la macchina deve fare. Queste coordinate come le leggo? Se è assoluto le coordinate le devo leggere sempre rispetto all'origine. [G90]

Se non c'è scritto niente allora è automaticamente [G90], si dice che G90 è "modale".

Se devo fare un percorso curvilineo non uso il point to point perché discretizzare la curva con tanti segmenti è oneroso.

INTERPOLAZIONE

Il metodo in cui lo strumento della macchina da un punto all'altro è detto interpolazione.

Abbiamo due tipi diversi di

interpolazione.- INTERPOLAZIONE LINEARE: si muove lungo una linea.- INTERPOLAZIONE CIRCOLARE: è importante definire il verso perché può essere fatta sia in senso orario che in senso antiorario.Il codice è dato da lettere e numeri: X Y Z sono le coordinateS: fa riferimento al mandrino e viene utilizzata per indicare la velocità di rotazione del mandrino, permette di impostare i parametri di processo. 31Dopo aver definito la strategia dell'oggetto, si definisce il materiale e lo stock iniziale cioè come è fatto il blocco iniziale di partenza. L'importante è che lo stock contenga l'oggetto che devo realizzare. Scelgo gli utensili che andrò utilizzati e relativi parametri di taglio. Devo andare a definire le operazioni da fare.Arriviamo a scrivere quindi come è fatto il CODICE:A seconda del tipo di lettera possiamo avere o delle coordinate e poi ci sono delle funzioni:G: funzioni preparatorie, mi dicono