Controllo dei parametri di processo nella sinterizzazione plastica. Ottimizzazione di strutture cellulari per tecnologie additive

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1 Efesto Lab S.r.l. Padova, 11 Settembre 2014 Controllo dei parametri di processo nella sinterizzazione plastica Ottimizzazione di strutture cellulari per tecnologie additive Roberto Meneghello, Gianpaolo Savio Università degli Studi di Padova ICEA LIN

2 Agenda Presentazione del Gruppo di Ricerca LIN-DICEA dell Università di Padova Collaborazione Università-Impresa: 3Dfast e il Dipartimento ICEA La ricerca in collaborazione con l Impresa Il controllo di processo nella sinterizzazione plastica Ottimizzazione di strutture cellulari per tecnologie additive

3 Presentazione: DICEA-LIN Il Lin - Laboratorio di Disegno e Metodi dell Ingegneria Industriale - del DICEA-DipartimentodiIngegneria CivileEdileeAmbientale-èun gruppodilavorochesioccupadiattivitàdidatticheediricerca su: Disegno Tecnico Industriale Modellazione geometrica nella progettazione industriale Strumenti informatici di progettazione (CAD, ) Specificazione geometrica dei prodotti (tolleranze) Metrologia geometrica Reverse Engineering Additive manufacturing Settore meccanico, biomedicale, aerospaziale, energia, etc. People: Gianmaria Concheri Roberto Meneghello Gianpaolo Savio Matteo Turchetto

4 Collaborazioni Università-Impresa: Sviluppo di una metodologia di caratterizzazione di strutture metalliche sinterizzate per protesi dentarie in Co-Cre Ti Bando POR CRO FESR Competitività regionale e occupazione, azione Contributi per l'utilizzo da parte delle imprese di strutture qualificate per l'attività di ricerca Innovazione nella fabbricazione di dispositivi medici, in ambito dentale, mediante integrazione di sinterizzazione laser, microfusione, fresatura ad alta velocità e materiali avanzati Bando POR CRO FESR Competitività regionale e occupazione, azione Contributi a favore dei processi di trasferimento tecnologico e allo sviluppo di strutture di ricerca interne alle imprese

5 La Ricerca in collaborazione con l Impresa Esperienze di ricerca applicata: Controllo dei parametri di processo nella sinterizzazione plastica Ottimizzazione di strutture cellulari per tecnologie additive

6 Controllo dei parametri di processo Richiesta di 3Dfast: Sviluppo di una procedura automatizzata di monitoraggio e controllo della precisione dimensionale derivante da temperatura della camera di lavoro e dal materiale per la Formiga P100 Motivazione: Controllo della precisione e riproducibilità della produzione per modelli di arcate dentali Requisiti: logia automatica, no operatore/strumento dipendente, economica

7 Controllo dei parametri di processo Risposta ICEA: Sviluppo di una procedura CAD-based per la compensazione del fattore di ritiro e del beam offset Indipendente dal sistema AM Basato su sistemi di scansione ottica Sviluppato in ambiente CAD

8 Compensazione Shrinkage(Ritiro) e Beam Offset Bibliografia Calibration of shrinkage and beam offset in SLS process X. Wang Rapid Prototyping Journal, Vol. 5 Iss3 (1999) pp BEAM OFFSET b RITIRO % k X, k Y Bordo nominale CAD Spot laser effettivo Bordo effettivo COMPENSAZIONE MISURA DIMENSIONI DISTANZE

9 Fase di acquisizione Superfici di analisi MODELLO di RIFERIMENTO Superfici di co-allineamento Sedi dei connettori SINTERIZZ. del MODELLO Orientazione X-Y 5 Posizioni nel piano di lavoro Campione in PA SCANSIONE del CAMPIONE Meshda scansione ottica

10 IMPORTAZIONE/ ALLINEAMENTO 1 Fase di pre-processing Importazione file scansione.stl Allineamento automatico 1 (RhinoPython ALGLIB library - SEGMENTAZIONE E FILTRAGGIO Eliminazione punti non interesse ESTRAZIONE PUNTI di ANALISI Identificazione punti di analisi

11 Fase di analisi BEAM OFFSET-BO RITIRO %-k X, k Y Input dei parametri iniziali Controllo di forma del campione FORMA DIMENSIONI DISTANZE BO-k X, k Y EFFETTIVI Calcolo dimensioni e distanze Stima BEAM OFFSET e RITIRO effettivi

12 Fase di compensazione COMPENSAZIONE ARCHIVIAZIONE CONTROLLO STATISTICO CERTIFICAZIONE

13 Controllo dei parametri di processo Grazie per l attenzione