La manifattura additiva (in inglese: Additive Manufacturing, AM) è un processo impiegato per la fabbricazione di oggetti partendo da modelli CAD 3D. La caratteristica che accomuna tutti i processi di fabbricazione appartenenti alla famiglia delle tecnologie di Additive Manufacturing consiste nella fabbricazione ottenuta mediante aggiunta di materiale, generalmente strato dopo strato, in contrasto con le metodologie classiche di fabbricazione sottrattiva (operazioni di tornitura o fresatura ad esempio), che consistono nella rimozione di materiale sotto forma di trucioli da un blocco di materiale, per mezzo di un utensile.
Le tecnologie di AM sono tecnologie in grado di rivoluzionare l’intero panorama della fabbricazione di parti e della logistica. Sotto l’acronimo di AM esistono diverse tecnologie che si differenziano sia per il principio che permette l’aggiunta di materiale, sia per le classi di materiali in grado di essere utilizzati. Esempi di tecnologie additive sono la sinterizzazione laser (SLS), la fabbricazione a filamento fuso (FFF) e la stereolitografia (STL, SLA, DLP). I processi di manifattura additiva hanno un’importanza fondamentale per l’industria 4.0 e consentono di realizzare prodotti per diversi ambiti di applicazione accomunati dall’alto valore aggiunto dei prodotti fabbricati. Un tipico esempio di campo di applicazione delle tecnologie di manifattura additiva è quello delle protesi, dove garantisce una personalizzazione del prodotto finito, oltre a risolvere problemi di peso, costi e tempi di produzione legati a questo tipo di prodotto.
Inhaltsverzeichnis
- Introduzione
- Panoramica dell'Additive Manufacturing
- Fasi del processo di produzione additiva
- Macchine FFF: Fused Filament Fabrication
- Stato dell'arte del controllo qualità in ambito AM
- Scopo del lavoro di tesi
- Hardware
- Macchina FFF 3Drag
- Sistema di misura ottici
- Automatizzazione acquisizione immagini
- Calibrazione
- Sviluppo Software
- Software commerciali utilizzati
- Test Case
- Preparazione del G-code
- Risultati
- Matrici tridimensionali
- Confronto tra i modelli voxelizzati
- Conclusioni e sviluppi futuri
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Il lavoro di tesi si propone di sviluppare un sistema a scansione laser per il monitoraggio in-process di geometrie cave a struttura reticolare realizzate tramite fabbricazione a filamento fuso (FFF). Lo studio si concentra sull'analisi della qualità delle geometrie stampate in 3D, con particolare attenzione alle deviazioni geometriche e alla presenza di difetti di produzione.
- Controllo qualità in ambito AM
- Monitoraggio in-process
- Geometrie cave a struttura reticolare
- Fabbricazione a filamento fuso (FFF)
- Analisi delle deviazioni geometriche e dei difetti di produzione
Zusammenfassung der Kapitel
- Introduzione: Il primo capitolo fornisce una panoramica generale dell'Additive Manufacturing, descrivendo le fasi del processo di produzione additiva e i principali tipi di macchine utilizzate, con particolare attenzione alle macchine FFF. Viene inoltre discusso lo stato dell'arte del controllo qualità in ambito AM.
- Scopo del lavoro di tesi: Il secondo capitolo definisce lo scopo e gli obiettivi del lavoro di tesi, illustrando il problema specifico che si intende affrontare e le soluzioni che si vogliono ottenere.
- Hardware: Il terzo capitolo descrive l'hardware utilizzato per la realizzazione del sistema a scansione laser. Vengono presentati i componenti principali del sistema, tra cui la macchina FFF 3Drag, il sistema di misura ottici e il sistema di acquisizione immagini. Viene inoltre illustrata la procedura di calibrazione del sistema.
- Sviluppo Software: Il quarto capitolo descrive lo sviluppo del software per il sistema di monitoraggio. Vengono presentati i software commerciali utilizzati e le procedure di pre-processing, data acquisition e analisi dei dati.
- Risultati: Il quinto capitolo presenta i risultati ottenuti dalla sperimentazione del sistema. Viene mostrata l'analisi delle matrici tridimensionali e il confronto tra i modelli voxelizzati ottenuti dal sistema di monitoraggio e dal modello CAD originale.
Schlüsselwörter
Le parole chiave principali del lavoro di tesi sono: Additive Manufacturing, controllo qualità, monitoraggio in-process, geometrie cave, struttura reticolare, fabbricazione a filamento fuso (FFF), scansione laser, sistemi di misura ottici, analisi dei dati, modelli voxelizzati.
- Quote paper
- Federico Paolucci (Author), 2022, Sistema a scansione laser per il monitoraggio in-process di geometrie cave a struttura reticolare realizzate tramite fabbricazione a filamento fuso, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1496789
