Relatore
Descrizione
La progettazione meccanica nella manifattura additiva (AM) richiede una conoscenza approfondita dei meccanismi di formazione dei difetti e del loro impatto sulle prestazioni dei componenti. In ingegneria meccanica, la possibilità di rilevare e caratterizzare i difetti di produzione con adeguata risoluzione è infatti fondamentale per garantire l’integrità strutturale. Questo aspetto diventa ancora più rilevante quando si utilizzano materiali innovativi come la lega di alluminio AlSi10Mg, prodotta mediante processi complessi di AM, quali il Laser Powder Bed Fusion (L-PBF). I metodi di controllo non distruttivo (NDT) rappresentano un supporto essenziale sia nello sviluppo del processo sia nelle successive attività di controllo qualità, soprattutto se permettono un’ispezione rapida. Per questo motivo, è necessario valutarne i limiti di rilevabilità e la probabilità di individuazione dei difetti. In questo studio è stata analizzata l’efficacia della termografia attiva per il rilevamento di difetti simulati rappresentativi del processo L-PBF nella lega AlSi10Mg. I difetti sono stati introdotti intenzionalmente in diverse geometrie (cubi, sfere e cilindri contenenti polvere non fusa), oltre a difetti da mancanza di fusione generati variando sia la potenza di stampa sia la velocità di scansione. La micro-computed tomography (µ-CT) è stata utilizzata come tecnica di riferimento per determinare dimensioni e forme effettive dei difetti, che in diversi casi si sono discostate dalle geometrie nominali. Le prove di termografia pulsata, condotte con una sorgente laser in grado di fornire circa 40 W/cm², hanno permesso di valutare potenzialità e limiti di questa tecnica NDT offline su un materiale ad alta diffusività termica come l’AlSi10Mg, che risulta più complesso da analizzare rispetto ad altri materiali più usuali. Accanto a queste analisi, è stato condotto anche un monitoraggio di processo in controllo online, con sensore microbolometrico, con l’obiettivo di confrontare l’efficacia delle strategie di ispezione in tempo reale con quelle offline. I risultati ottenuti offrono indicazioni utili e quantitative sia sulle potenzialità della termografia come metodo di controllo non distruttivo, sia sui suoi limiti rispetto alla tecnica di riferimento µ-CT.
