Design for Additive Manufacturing

DESCRIZIONE

La diffusione di una nuova tecnologia di fabbricazione come quella dell’Additive Manufacturing è sempre accompagnata dallo sviluppo di un’adeguata metodologia di progettazione e quindi necessita di una conoscenza dell’insieme di strumenti e procedure per lo svolgimento dell’attività progettuale di ampio respiro. La fabbricazione additiva, infatti, distinguendosi per molti aspetti dalle tecniche di fabbricazione tradizionali, offre naturalmente una rosa di nuove opportunità e benefici nella produzione, quali:

• ottimizzazione topologica: alleggerimento delle strutture e ottimizzazione delle loro funzionalità mediante la realizzazione di forme “organiche” o cave, impossibili o dispendiose da ottenere con tecniche sottrattive di lavorazione meccanica o con processi di formatura;
• complessità geometriche: realizzazione di strutture porose e reticolari (molto utilizzate ad esempio per protesi medicali);
• customizzazione: opportunità di fabbricare prodotti su misura, eliminando tempi e costi di progettazione e costruzione delle attrezzature;
• minimizzazione delle lavorazioni successive subite dal pezzo, come ad esempio l’assemblaggio di parti mediante saldatura.

Le metodologie di progettazione che si stanno sviluppando per l’Additive Manufacturing prendono il nome di “Progettazione per Fabbricazione Additiva”. L’adozione delle metodologie DfAM ha importanti ricadute sulle modalità di svolgimento delle singole fasi di progettazione e sull’intero flusso di lavoro del progettista, consentendo di sfruttare appieno le nuove opportunità offerte dalle tecnologie additive e di tener conto dei corrispondenti nuovi vincoli di fabbricazione.

OBIETTIVI

• Apprendere i concetti base della tecnologia additiva da letto di polvere metallica (PB);
• Conoscere i principi della metodologia DfAM applicata alla tecnologia PB;
• Avere una visione degli strumenti software principali di progettazione, ingegnerizzazione e preparazione per la stampa di componenti strutturali;
• Predisporre la metodologia e gli strumenti più adatti per cominciare a progettare;
• Conoscere le implicazioni tecnologiche del processo di fabbricazione, comprese le fasi di post-lavorazione e trattamento termico, di accettazione e di gestione della materia prima (polveri) e di controllo del processo;
• Conoscere le tecnologie e le metodologie per la caratterizzazione del materiale, la qualificazione del processo produttivo e del prodotto;
• Saper valutare le opportunità offerte dalle tecnologie e identificare casi applicativi.

MATERIALE DIDATTICO

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense relative agli argomenti trattati, assieme a copie delle presentazioni utilizzate durante le lezioni e sarà rilasciato un attestato di frequenza.

DESTINATARI

Il corso è rivolto ai professionisti operanti nelle aree Ricerca e Sviluppo, Innovazione di prodotto e di processo, Progettazione processi manifatturieri, Uffici di Calcolo, Sperimentazione, Qualità.

DURATA E STRUTTURA DEL CORSO

Il corso svolto interamente in modalità remota ha una durata complessiva di 15 ore, suddivise in 3 lezioni della durata di 5 ore ciascuna. L’intera attività didattica si terrà in italiano mediante una piattaforma di web conference con l’ausilio di slides e testi. È previsto, per ogni, un momento di presentazione di esempi e di svolgimento di esercitazioni on-line.

PROGRAMMA

• 1a Lezione (5 ore)
  • Presentazione generale DFAM: design for additive manufacturing, casi reali e stimoli di applicabilità dal mondo aeronautico, spaziale, biomedicale, racing, idraulico, food&packaging, IGT, automotive;
  • Supporto al Re-DESIGN;
  • Attività normativa di ISO / TCC 261, in collaborazione con UNINFO, norme ISO / ASTM
  • Descrizione delle fasi della metodologia di progettazione strutturale e presentazione degli strumenti principali;
    • Impostazione e definizione di un progetto DfAM: obiettivi, risultati attesi, schieramento risorse (HR, HW, SW), pianificazione, gestione dei rischi, stima dei costi e dei benefici;
  • • Ottimizzazione topologica: generazione del modello a partire dai vincoli funzionali e strutturali;
  • • Realizzazione di un modello CAD: ripensare il prodotto in funzione dei risultati dell’ottimizzazione topologica e l’adozione delle linee guida.

  2a Lezione (5 ore)

  • • Descrizione delle fasi di verifica fattibilità e di analisi di processo:
    • Preparazione alla stampa: posizionamento nella macchina, orientamento, realizzazione dei supporti, stratificazione;
  • • Simulazione di processo: impostazione parametri di processo, analisi ed interpretazione dei risultati;
  • • Ottimizzazione orientamento e generazione supporti, simulazione di processo, demo commentata su un caso di studio: impostazione parametri di processo, analisi ed interpretazione dei risultati;
  • • Esempi di progetti portati a termine con metodologia DfAM: obiettivi e risultati ottenuti.

  3a Lezione (5 ore)

  • Impostazione attività DfAM;
  • Dimostrazione guidata su un caso di studio: «GE Bracket».
  • Dimostrazione guidata su un caso di studio proposto dai partecipanti;
  • Panoramica degli strumenti per la realizzazione di un modello del semilavorato (posizionamento nella macchina e generazione dei supporti) e per l’ottimizzazione del processo di produzione;
  • Ripasso generale ed esercitazioni;
  • Bibliografia.