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Descrizione
Descrizione
La fabbricazione di componenti multi-materiale mediante tecniche additive (MM-3D printing) mira a sostituire i prodotti realizzati in un unico materiale, aprendo la strada a un numero incredibile di nuovi scenari ed applicazioni. Ai noti vantaggi della stampa 3D (efficienza nell'uso dei materiali e delle risorse, flessibilità delle parti e della produzione, tempi di consegna ridotti, miglioramento delle prestazioni...), si aggiunge la possibilità di realizzare componenti in diversi materiali con geometrie complesse e funzionalità migliorate.
Il progetto prevede l'utilizzo dell'apparecchiatura DLMD (Direct Laser Metal Deposition) DMG Mori, disponibile presso la PROM Facility di Rovereto, dotata di un doppio sistema di alimentazione polveri per la modifica in continuo della composizione materiale da depositare. La combinazione di materiali diversi pone dei limiti al processo di fabbricazione in termini di sanità del materiale, precisione dimensionale, dimensioni, necessità di post-trattamenti, possibilità di lavorare materiali diversi contemporaneamente nelle stesse condizioni ambientali. Obiettivo del progetto è il superamento di tali limitazioni grazie a competenze di ingegneria dei materiali e delle tecnologie di processo.
Team
Team
Referente: Massimo Pellizzari
Gruppo di lavoro:
Ricercatori DII: Massimo Pellizzari, Paolo Bosetti
Ricercatori esterni: Matteo Perini (PROM Facility), Ho Chaw Sing (NAMIC, Singapore), Patrick Diederich (DMG MORI)
Tecnici: Lorena Maines, Gloria Ischia
Studenti PhD: Zhao Zhao
Studenti di LM o LT: Pierguido Danzo, Isacco Fasani, Mattia Scottini (LM MPE)
Partner esterni coinvolti
Istituzioni di ricerca straniere: NAMIC, Singapore
Aziende: DMG MORI, Germany
Figura 1: Schema dei campioni (a, d) a traccia singola, (b, e) a strato singolo. c) Vista laterale.
Lavoro degli studenti coinvolti
Lavoro degli studenti coinvolti
PhD: Zhao Zhao
Argomento: production of multi-material structures by Direct Laser Metal Deposition.
Data inizio dell’attività: Novembre 2018
Stato di attività, obiettivi e scadenze: Nella prima fase, l’attività si è concentrata sulla fabbricazione per deposizione laser diretta di riporti di acciaio per utensili a caldo (AISI H13) su substrato in lega CuBe per stampi ad iniezione di materie plastiche. I risultati hanno evidenziato la necessità di preriscaldare il substrato per evitare fenomeni di criccatura del riporto (si veda Fig. 18). Nella seconda fase, sono stati utilizzati degli strati buffer intermedi in acciaio inossidabile austenitico (AISI 316) e superlega base-Ni (IN 718) per evitare il preriscaldo del substrato ottenendo riporti privi di difetti. In tutti i casi, i sistemi sono stati caratterizzati attraverso analisi microstrutturale, misure di durezza, di load bearing capability e conducibilità termica. E’ ora al vaglio la realizzazione di uno stampo prototipale a validazione dei risultati ottenuti sui campioni prodotti presso la PROM Facility.
LM: Pierguido Danzo
Argomento: direct laser deposition of AISI H13 tool steel on Cu-Be alloy substrate
Date: AA 2018/2019
LM: Isacco Fasani
Argomento: Produzione additiva di componenti in acciaio per utensili e lega CuBe attraverso deposizione laser diretta
Date: Febbraio 2020, in corso
LM: Mattia Scottini
Argomento: Properties of a tool-stainless steel FGM produced by Direct Energy Deposition
Date: Marzo 2021
Risultati
Risultati
Articoli scientifici:
M. Pellizzari, Zhao Zhao: Direct laser metal deposition of H13 tool steel on Cu-Be alloy substrate. Proc. Of the 4th International Conference on Heat Treatment and Surface Engineering of Tools and Dies, online Conference organized by the Chinese Heat Treatment Society
M. Pellizzari, Zhao. Zhao*, P. Bosetti, M. Perini, Optimizing direct laser metal deposition of H13 cladding on CuBe alloy substrate, Surface & Coatings Technology 432 (2022) 128084
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