2 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Slide This is a text cell. Rapid Prototyping: short historical brief Rapid Prototyping LayeredGraphPlot "RapidPrototyping" "Subtractive methods" "RapidPrototyping" "Deformative methods" "RapidPrototyping" "Additive methods" Top VertexLabeling True RapidPrototyping Subtractive methods Deformative methods Additive methods Subtractive methods
Deformative methods Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 3
4 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Additive methods
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 5 Additive Manufacturing Nuovo metodo di produzione dei componenti con geometrie senza limitazioni di complessità. altri nomi sono: TECNOLOGIE ATTUALI L' iniziale sviluppo del RP è dovuto alla necessità in fase di progettazione di avere un mezzo fisico di comunicazione con i collaboratori e con il cliente.
6 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Altman E. Eberhart I. A.: Do Seniority Provisions Protect Bondholders Investments? Journal of Portfolio Management 20(4):67-75 1994. Nuovo modo di concepire la progettazione dei componenti. Nuova concezione di prodotto multifunzione multimateriale in un unica operazione tecnologica. Drastica riduzione dei tempi di produzione.
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8 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb RP technologies and tecniques Classificazione in base ai materiali Liquidi fotoindurenti Indurimento tramite luce attraverso una maschera o Solid Ground Curing (SGC); o Design - Controlled Automated Fabbrication (DESCAF); o Rapid Micro Product Development (RMPD); o Microstereolithography. Indurimento tramite un fascio di luce laser visibile o Quadrax Mark 1000 Laser Modeling System. Indurimento tramite raggi UV o raggi laser (un solo fascio) o Stereolitografia (SLA); o STEREOS Stereolithography; o LMS (Layer Modeling System); o Solid Laser Diode Plotter System (SLP); o COLAMM (Computer - Operated Laser - Active Modeling Machine); o Light Sculpting; o Solid creation System (SCS); o Teijin Seiki' s Soliform System; o UniRapid (Ushio); o Solid Object Ultra - Violet Laser Plotting (SOUP); o Meiko; o Air Bubble Stereolithography. Indurimento tramite due raggi laser simultanei o Holographic Interference Solidification; o Beam Interference Solidification; o Photochemical Machining (PCM). Indurimento tramite luce visibile con un dispositivo DVD o Direct Photo Shaping (DPS). Tecniche inkjet combinate con indurimento a luce UV o Object 3 D - printer Elettrodeposizione o Electrochemical Fabrication (EFAB). Acqua Congelamento dell' acqua o Rapid Freezing Prototyping (RFP). Polveri Sinterizzazione tramite laser o Selective Laser Sintering (SLS); o Direct Metal Laser Sintering (DMLS); o Selective Laser Melting (SLM); o Selective Laser Sintering of Ceramics; o Selective Laser Reaction Sintering (SLRS); o Direct Metal Fabrication (DMF); o Compacted - powder SLS. Sorgente Electron Beam o Electron Beam Melting (EBM). Fusione tramite laser o Laser Engineered Net Shaping (LENS); o AeroMet Lasform; o Direct Metal Deposition (DMD); o Direct Light Fabrication (DLF); o Controlled Metal Buildup (CMB); o Laser Aided Direct Rapid Prototyping (LADRP); o Laser Aided Powder Solidification/Powder Jet (LAPS - J).
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 9 Sinterizzazione convenzionale o Freeform Powder Molding (FPM). Stampaggio 3 D o Direct Shell Production Casting (DSPC); o 3 D - Printing; o THE Ex One COMPANY' S PROMETAL Estrusione di ceramiche o Fused Deposition of Ceramics (FDC). Altri metodi Topographic Shell Fabbrication (TSF); Multiphase Jet Solidification (MJS). Solidi Estrusione di plastica o Fused Deposition Modeling (FDM); o Melted Extrusion Manufacturing (MEM); o Contour Crafting (CC). Metodi basati sulla saldatura o Shape Melting; o Shape Welding; o 3 D Welding; o Droplet Welding (DROW). Spruzzo di metalli o Incremental Fabrication; o Recursive Mask and Deposit MD. Estrusione e fresatura di materiali multipli o Shape Deposition Manufacturing (SDM). Tecniche a getto d' inchiostro o Multi Jet Modeling; o 3 D Plotting; o Ballistic Particle Manufacturing (BPM); o Liquid Metal Jetting; o Photo Chemical Machining (PCM). Fogli Taglio con il laser o Laminated Object Manufacturing (LOM); o Curved - layer LOM; o Slicing Solid Manufacturing; o Computer Aided Manufacturing of Laminated Engineering Materials (CAM - LEM); o LOM con materiali ceramici; o Laser Profile Machining (LPM). Taglio con il coltello o Paper Lamination Technology (PLT); o Ennex Corporation' s Offset Fabrication; o JP System 5. Taglio con una fresa o Layer Milling; o Stratoconception. Taglio con l' acqua o TrySurf. Taglio con un elettrodo caldo o HotPLot.
10 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Gas Gas Phase Deposition (GPD); Laser Assisted Chemical Vapor Deposition (LCVD); Selective Area Laser Deposition (SALD); Selective Laser Reaction Sintering (SLRS); Laser Assisted Selective Area Metal Organic Chemical Vapor Deposition (LASAMOCVD) Atomi e molecole Manipolazione di singoli atomi con microscopio a scansione Nanotecnologia molecolare Altri Patternless Casting Modeling (PCM) M - 220 Alcune tecnologie SLA Lanciata dalla 3 D Systems Inc.nel 1987 è la prima e più commercializzata tecnologia di prototipazione rapida.una tavola elevatrice viene inizialmente ricoperta da un sottile strato di resina (10-100 µm) fotosensibile ai raggi UV.Un laser tipicamente a He - Cd o a ioni di argon produce la radiazione UV ad una lunghezza d' onda di 320-370 mm indurendo selettivamente la resina.non appena uno strato è completato la tavola si abbassa ed esso viene ricoperto da un nuovo strato di resina : la lavorazione riprende.per rendere più uniforme la superficie della resina solidificata una lama di coltello è passata sopra lo strato appena formato.al termine della lavorazione la resina in eccesso viene fatta defluire e l' oggetto viene delicatamente rimosso e lavato in solventi in grado di rimuovere i polimeri non curati.per sorreggere le parti con sottosquadro vengono create delle strutture lattice (reticoli regolari complessi) con elevata resistenza a compressione e facilmente eliminabili dal modello finale.alcuni trattamenti termici possono seguire il processo di pulizia e ove necessario operazioni di finitura superficiale.una grande varietà di polimeri fotosensibili può essere impiegata per questa tecnologia.tali materiali simulano molto bene le proprietà di poliammide ABS polipropilene gomma etc. Lo spessore del layer (50-500 mm) l' accuratezza del sistema di posizionamento (25 mm) e la risoluzione degli attuali laser (39 mm) conferiscono a questa lavorazione una elevata capacità di riprodurre dettagli nel prototipo.di contro si rilevano elevati tempi di cura e di post - trattamento. Caratteristiche : Accuratezza : ottima Finitura superficiale : ottima Principale produttore di macchine SLA : 3 D SYSTEMS Dimensioni massime commerciali : 508 x 508 x 609 6 mm3 Rapidità di realizzazione : media Materiali : Resine Ciba resine Du Pont
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 11 Per frequenza di utilizzo è il primo metodo della RP Prezzo della macchina : $75000-800000 Possibilità di rischi causati dalla tossicità delle resine non indurite. SLS Brevettata da Carl Deckard nel 1989 questa tecnologia è basata sull' utilizzo di un laser ad anidride carbonica (CO2) che selettivamente riscalda ad una temperatura appena al di sotto di quella di fusione un sottile strato di polveri posto su una tavola elevatrice.al termine di uno strato la tavola si abbassa di un layer e un altro strato di polvere ricopre il precedente.un nuovo contorno viene selettivamente sinterizzato aderendo al precedente.la camera viene tipicamente mantenuta a temperature e pressioni adeguate ai materiali che vengono sinterizzati e solo alla fine l' oggetto è raffreddato.in questo caso può non essere necessario costruire delle strutture di supporto agli elementi del modello con sottosquadri ma può essere richiesta una struttura sussidiaria laddove vi sia una parete o un elemento sottile.le operazioni di post - processing sono : la rimozione delle polveri in eccesso la rimozione dell' oggetto dalla tavola e l' asportazione degli eventuali supporti.a queste operazioni possono seguire : la pulizia mediante sabbiatura e in alcuni casi la pallinatura per la finitura del prototipo.per aumentare le proprietà meccaniche l' oggetto sinterizzato può essere impregnato con altri materiali.materiali tipici sono il nylon il vetro il polistirene e sempre più diffusi i metalli e la ceramica soprattutto per stampi e utensili in genere. Caratteristiche : Accuratezza : buona Finitura superficiale : media morfologia granulare Porosità dell' oggetto Principale produttore di macchine SLS : EOS GmbH Dimensioni massime commerciali : 698 5 x 381 0 x 584 2 mm3 Rapidità di realizzazione : da media a buona Materiali : polistirene elastomeri acciaio bronzo leghe cobalto - cromo titanio nylon Prezzo della macchina : $200000-1000000 Molte variabili da controllare
12 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb SLM Questa tecnica rappresenta una variante del SLS con alcune differenze sostanziali che ne stanno determinando una grande diffusione specie nella fabbricazioni di stampi.in questo caso la densità di energia fornita dal laser è molto più elevata portando a fusione il materiale.la polvere usata è integrale (ovvero non è una mescola di elementi basso fondenti necessari invece al processo SLS per legare il sinterizzato).ciò fa sì che i pezzi ottenuti siano costituiti esclusivamente dal metallo prescelto come per i processi metallurgici tradizionali.la vera e propria fusione dei micro granuli di polvere determina una perfetta agglomerazione della massa con la differenza che rispetto alla fonderia c' è una totale assenza di scorie e una purezza quasi assoluta.tutto questo permette di ottenere dei manufatti con caratteristiche metallurgiche identiche a quelle degli oggetti realizzati con i processi di produzione convenzionali.l' assenza di porosità che ne deriva permette non solo la finitura a specchio tramite lavorazioni sussidiarie ma anche le comuni lavorazioni convenzionali per asportazione come fresatura foratura filettatura ecc.l' oggetto è pertanto massivo e si presta a funzionalità di altissimo livello quali quelle per stampi per iniezione oppure ugelli per l' automotive o per l' aero - spazio.lo spessore degli strati è molto piccolo (30 mm) e si raggiungono livelli di precisione con errori entro 0 05 mm.ciò permette di aggiungere un sovrametallo per le lavorazioni successive anche soltanto di 0 3 mm rendendo l' operazione di finitura finale (necessaria anche per gli stampi tradizionali) più veloce.l' assenza di microporosità inoltre permette i trattamenti termici tradizionali che inducono nei materiali alto resistenziali tipici di questa tecnologia durezze di 54 HRC e resistenze meccaniche di 1800 MPa. Caratteristiche : Accuratezza : ottima Finitura superficiale : media ma con piena lavorabilità Assenza di porosità Materiali con proprietà identiche a quelli di base come per le fabbricazioni tradizionali Principale produttore di macchine SLM : Hoffman Innovation Group Rapidità di realizzazione : da media a buona Materiali : acciai ad alte prestazioni acciai inox per stampaggio a caldo alluminio leghe di nichel leghe di titanio leghe cobalto - cromo bronzo metalli preziosi Prezzo della macchina : $200000-1000000 Dimensioni massime commerciali : 500 x 500 x 500 mm3 Molte variabili da controllare
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 13 FDM È la seconda tecnologia per diffusione di utilizzo sviluppata da Stratasys.È l' unica che utilizza come semilavorato di ingresso un polimero in forma di filamento tipicamente avvolto in bobine.una testa di estrusione rammollisce il materiale fino ad una temperatura superiore a quella di transizione vetrosa e sotto quella di degrado.ciò permette di controllare il flusso e depositare il materiale su un piatto all' interno di una camera a temperatura controllata molto inferiore a quella della testa.si produce in tal modo un rapido raffreddamento e si conferisce stabilità e accuratezza alla lavorazione.la testa ha due o più ugelli che depositano ove necessario il modello in diverse colorazioni e il materiale di supporto per le parti in sottosquadro.alla fine della lavorazione vengono asportati i supporti che sono di due tipologie : supporti rimovibili manualmente costituiti da materiali fragili di facile rottura; supporti solubili che invece devono essere sciolti da acidi che li depolimerizzano ma non attaccano il materiale del modello.dall' uso di tali macchine e dalle operazioni di post - processing ne deriva un ambiente pulito che spiega la diffusione di questo metodo negli studi tecnici oltre che nell' industria : si parla di vere e proprie stampanti 3 D (desktop 3 D printer).per ciò che concerne la finitura ottenibile allo stato attuale lo spessore minimo dello strato è 0.127 mm e per alcuni materiali 0.254 mm.ciò rende marcato l' effetto di scalinatura superficiale limitandone l' utilizzo come prodotto finito.possono quindi essere richieste operazioni sussidiarie di finitura come la burattatura o la vibrofinitura. Caratteristiche : Accuratezza : buona Finitura superficiale : accettabile Principale produttore : STRATASYS Dimensioni massime commerciali : 609 6 x 609 6 x 609 6 mm3 Rapidità di realizzazione : buona Materiali : ABS policarbonato elastomeri. Per frequenza di utilizzo è il secondo metodo della RP Prezzo della macchina : $15000-300000 Minime operazioni di post - processing richieste Ambiente di fabbricazione pulito
14 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb LOM Gli strati - sezione del prototipo rapido sono ottenuti per taglio tramite laser (CO2) da un foglio di materiale di diverso tipo.tali fogli sulla superficie inferiore hanno un rivestimento plastico che è sciolto da un rullo caldo in modo da incollare lo strato in lavorazione su quello sottostante già lavorato.il foglio di materiale è svolto da un cilindro di alimentazione che progressivamente produce un parallelepipedo di materiale stratificato dal quale è necessario estrarre il pezzo operazione assimilabile ad un vero e proprio post - processing e delicata perché il materiale in eccesso deve essere tolto manualmente con utensili particolari tipici della lavorazione del legno.la forte anisotropia lungo la direzione perpendicolare a quella di costruzione infatti aumenta notevolmente i rischi di delaminazione.il materiale in eccesso ha chiaramente la funzione di supporto per le parti in sottosquadro.nelle operazioni di post - processing vi è la finitura alle carte abrasive e l' impermeabilizzazione con vernici per evitare che l' umidità dell' atmosfera causi deformazioni.lo spessore dello strato è di circa 0 01 mm.si tratta di una tecnica idonea a costruire prototipi di grandi dimensioni in tempi ridotti rispetto a quanto si può ottenere con gli altri sistemi di prototipazione.si presta alla fabbricazione dei modelli per la fonderia tipicamente sagomati in legno e per l' attrezzaggio rapido anche di componenti di grandi dimensioni. Caratteristiche : Accuratezza : scarsa Finitura superficiale : media Principale produttore : Cubic Technologies Dimensioni massime commerciali : 828 8 x 569 8 x 518 mm3 Rapidità di realizzazione : ottima Materiali : carta cera PVC ABS plastica compositi
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 15 LENS Un laser di alta potenza viene focalizzato su un substrato metallico per scioglierne la superficie.una testina di deposizione rilascia materiale (sotto forma di polvere o di un sottile filo) per incrementare il volume.ciascuno strato viene creato con protezione di gas inerte per evitare ossidazioni deleterie soprattutto per l' adesione tra i vari strati.similmente al processo di SLM vengono prodotti materiali con densità pari a quelli delle tecnologie di fusione tradizionali e con proprietà metallurgiche identiche.in questo caso è possibile cambiare dinamicamente le proprietà e le composizioni del materiale di apporto producendo oggetti con notevoli differenze prestazionali locali.possono essere implementati materiali alto resistenziali come quelli speciali per stampi protesi iniettori oppure leghe di alluminio di rame di nichel di titanio.- Generalmente produce pezzi di elevata precisione dimensionale che comunque generalmente richiedono una lavorazione di finitura. Caratteristiche : Accuratezza : ottima Finitura superficiale : media ma con piena lavorabilità Assenza di porosità Materiali con proprietà variabili localmente Principali commercializzazioni : Optomec.POM Group Accufusion Inc. Rapidità di realizzazione : da media a buona Materiali : acciai ad alte prestazioni acciai inox per stampaggio a caldo alluminio leghe di nichel leghe di titanio leghe cobalto - cromo bronzo metalli preziosi Prezzo della macchina : $200000-1000000 Dimensioni massime commerciali : 500 x 500 x 500 mm3 Molte variabili da controllare
16 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Inkjet È detto anche Fabbricazione di Particelle Balistiche.Esistono diverse varianti ma tutte consistono nello spruzzare un materiale plastico fuso il quale si raffredda e indurisce al contatto con lo strato precedentemente già formato dell' oggetto.i materiali di costruzione e di supporto (cera) sono mantenuti ad elevata temperatura entro i rispettivi serbatoi allo stato liquido fuso. Gli ugelli spruzzano sottili gocce di materiale fuso muovendosi lungo il piano orizzontale in modo da riprodurre la geometria della sezione - strato in costruzione. Una volta che questo è stato completato una fresa lo rende uniforme in spessore e le particelle asportate sono raccolte da un filtro.quindi l' elevatore che sostiene l' oggetto in costruzione si abbassa di una quantità pari allo spessore di uno strato. Caratteristiche : Accuratezza : eccellente Finitura superficiale : eccellente Principale produttore delle macchine : SOLIDSCAPE Dimensioni massime commerciali : 304 8 x 152 4 x 228 6 mm3 Rapidità di realizzazione : scarsa Materiali : plastiche varie Prezzo della macchina : $70000-80000
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 17 3DP Un ugello a canali multipli deposita secondo la sagoma di ciascuna sezione del modello CAD dell' oggetto da realizzare un liquido adesivo sullo strato precedentemente costruito dell' oggetto.il materiale costruttivo di vario genere è sotto forma di polvere ben compattata che si lega all' adesivo soltanto dove questo è presente formando così uno strato - sezione.l' apparecchiatura simile a quella del Selective Laser Sintering è costituita da un cilindro di alimentazione della polvere che deposita e distribuisce uniformemente lo strato di polvere da incollare selettivamente; progressivamente la tavola si abbassa fino al completamento dell' oggetto.le operazioni di post - processing sono piuttosto delicate : l' oggetto viene spazzolato per eliminare la polvere in eccesso e successivamente all' interno del modello viene infiltrato un altro materiale per aumentarne le caratteristiche meccaniche.non sono necessarie strutture di supporto.materiali tipici sono : l' amido il gesso le soluzioni medicali (per la produzione di farmaci a dosaggio controllato) i materiali ceramici e alcuni metalli. Caratteristiche : Accuratezza : accettabile Finitura superficiale : accettabile Principale produttore di macchine : Z Corporation Dimensioni massime commerciali : 508 0 x 609 6 x 406 4 mm3 Rapidità di realizzazione : eccellente Materiali : amido gesso ceramica Prezzo della macchina : $15000-70000
18 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb SGC Questa tecnica era utilizzata dalla società Cubital che è stata sciolta.attualmente tuttavia è ancora utilizzata da alcune società di servizi di Prototipazione Rapida.Il fotopolimero è esposto strato per strato a un lampo di intensa luce ultravioletta attraverso una maschera su vetro che riproduce la sezione dell' oggetto corrispondente allo strato che si sta polimerizzando.la lastra è ricoperta di toner nelle parti che devono intercettare i raggi UV e dopo la realizzazione di uno strato è ripulita per la preparazione della maschera relativa allo strato successivo.il sistema differisce dalla stereolitografia perchè la polimerizzazione della resina liquida avviene con luce UV e interessa di volta in volta l' intero strato in costruzione mentre nella stereolitografia avviene localmente elemento dopo elemento a mano a mano che questo è colpito dalla luce laser.l' intero processo consta di due cicli differenti che si ripetono per ciascuno strato da realizzare : il ciclo di generazione della maschera e il ciclo di fabbricazione dello strato.complessivamente il tempo richiesto per entrambi i cicli è 2 minuti.il pezzo è ripulito tramite un dispositivo aerodinamico dei residui di resina non solidificata e i vuoti da questi lasciati sono riempiti con cera.infine l' oggetto è raffreddato ripulito della cera residua e sottoposto a sabbiatura. Caratteristiche : Accuratezza : buona Finitura superficiale : buona Dimensioni massime : volumi molto grandi Rapidità di realizzazione : ottima Prezzo : n.d.
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 19 Schema logico del processo
20 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Fused Deposition Modeling i
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 21 Modello del filamento Quit ; In[1]:= w 200; Manipulate GraphicsRow Show Graphics Red EdgeForm Directive Thick Dashed Red Opacity 0.2 Rectangle u 5 u 5 w w 5 imp ImageTake 864 u 2 w 864 u 2 u 1 u 1 w ImageSize 800 u 10 10 879 864 ControlType Slider2D ControlPlacement Left u Out[1]=
22 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 23 Misura di un cilindro Un cilindro ad asse orizzontale presenta tutti gli angoli di deposizione sulla sua circonferenza. [rif. Boschetto 2011] 105 90 15. 75 120 60 12.5 135 45 10. 150 7.5 30 5. 165 15 2.5 180 0. 0 195 345 210 330 225 315 240 300 255 270 285 0.1 Heigth mm 0.0-0.1-0.2 0 10 20 30 40 Lenght mm 0.15 0.10 10 20 30 40-0.10-0.15-0.20 Regressioni dei filamenti con archi di cerchio 0.12 0.12 0.12 0.12 0.14 0.10 0.08 0.06 0.10 0.08 0.10 0.08 0.06 0.10 0.08 0.06 0.12 0.10 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4
24 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 6.0 6.1 6.2 6.3 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1-0.10 7.6 7.7 7.8 7.9-0.10 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5-0.10-0.08-0.10 8.8 8.9 9.0 9.1-0.10 9.3 9.4 9.5 9.6 0.00-0.08 9.8 9.9 10.0 10.1 0.06 10.3 10.4 10.5 10.6 11.2 11.3 11.4 11.5-0.08-0.10 11.60 11.65 11.70 11.75 11.80 11.85-0.08 12.0 12.1 12.2-0.08 12.35 12.40 12.45 12.50 12.55 12.60 12.75 12.80 12.85 12.90 12.95 13.00 13.10 13.15 13.20 13.25 13.30 13.35 13.4513.5013.5513.6013.6513.7013.75 13.85 13.90 13.95 14.00 14.05 14.10 0.00 14.15 14.20 14.25 14.30 14.35 14.40 14.50 14.55 14.60 14.65 14.70 14.75 14.85 14.90 14.95 15.00 15.05 15.15 15.20 15.25 15.30 15.35 15.45 15.50 15.55 15.60 15.65 15.70 15.75 15.80 15.85 15.90 15.95 16.00 16.05 16.10 16.15 16.20 16.25 16.30-16.40 16.45 16.50 16.55 16.65 16.70 16.75 16.80 16.85 16.95 17.00 17.05 17.10 17.15 17.25 17.30 17.35 17.40 17.45 0.00 17.55 17.60 17.65 17.70 17.75 17.80 17.85 17.90 17.95 18.00-18.10 18.15 18.20 18.25 18.30 18.40 18.45 18.50 18.55 18.60-18.65 18.70 18.75 18.80 18.85 18.90 18.95 19.00 19.05 19.10 19.15-19.25 19.30 19.35 19.40 19.50 19.55 19.60 19.65 19.70-19.80 19.85 19.90 19.95 2 20.10 20.15 20.20 20.25-20.35 20.40 20.45 20.50-20.60 20.65 20.70 20.75-20.85 20.90 20.95 21.00-21.10 21.15 21.20 21.25 21.30-21.35 21.40 21.45 21.50 21.55-21.60 21.65 21.70 21.75 21.80-21.90 21.95 22.00 22.05-22.10 22.15 22.20 22.25 22.30 0.00-22.35 22.40 22.45 22.50 22.55-22.60 22.65 22.70 22.75 22.80-22.90 22.95 23.00 23.05-0.03 23.15 23.20 23.25 23.30-23.40 23.45 23.50 23.55-23.65 23.70 23.75 23.80-23.90 23.95 24.00 24.05-24.15 24.20 24.25 24.30-24.40 24.45 24.50 24.55 24.60-24.65 24.70 24.75 24.80
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 25 24.90 24.95 25.00 25.05 25.10 0.03 - - 25.45 25.50 25.55 25.60 25.65 25.15 25.20 25.25 25.30 25.35 25.70 25.75 25.80 25.85 25.95 26.00 26.05 26.10-26.20 26.25 26.30 26.65 26.70 26.75 26.80 26.40 26.45 26.50 26.55 26.60 - - - 26.90 26.95 27.00 27.05 0.03-27.15 27.20 27.25 27.30 27.35 0.00 27.40 27.45 27.50 27.55 27.60-27.70 27.75 27.80 27.85-27.95 28.00 28.05 28.10-28.20 28.25 28.30 28.35 28.40-28.50 28.55 28.60 28.65-28.75 28.80 28.85 28.90-29.00 29.05 29.10 29.15 29.20-29.30 29.35 29.40 29.45 0.03 29.55 29.60 29.65 29.70 29.75 29.85 29.90 29.95 30.00 - - 0.03-30.10 30.15 30.20 30.25 30.30 0.03-30.40 30.45 30.50 30.55 30.60 0.03-0.03 30.70 30.75 30.80 30.85 30.90-31.00 31.05 31.10 31.15 31.20 31.30 31.35 31.40 31.45 31.50 31.60 31.65 31.70 31.75 31.80 31.90 31.95 32.00 32.05 32.10-0.08 32.20 32.25 32.30 32.35 32.40 - -0.07 32.50 32.55 32.60 32.65 32.70 32.80 32.85 32.90 32.95 33.00 33.05 0.06 33.1533.2033.2533.3033.3533.4033.45 33.50 33.55 33.60 33.65 33.70 33.75 33.85 33.90 33.95 34.00 34.05 34.1534.2034.2534.3034.3534.4034.45-34.50 34.55 34.60 34.65 34.70 34.75 0.06 34.9 35.0 35.1-0.08 35.25 35.30 35.35 35.40 35.45-0.08 35.6 35.7 35.8-0.08 35.95 36.00 36.05 36.10 36.15 36.20 36.3 36.4 36.5 36.6-0.08 36.8 36.9 37.0 37.2 37.3 37.4-0.08 37.6 37.7 37.8-0.08 38.0 38.1 38.2 38.4 38.5 38.6 38.7-0.08-0.10 38.9 39.0 39.1-0.10 39.3 39.4 39.5 39.6 0.00-0.10 39.7 39.8 39.9 40.0 40.1-0.10-0.15 40.3 40.4 40.5 40.6-0.10 40.8 40.9 41.0 41.1-0.10 41.3 41.4 41.5 41.6 0.10-0.10-0.15-0.20 41.8 41.9 42.0 42.1 42.2 42.3-0.10-0.15-0.20-0.25 42.4 42.5 42.6 42.7 42.8 42.9 0.12 0.10 0.08 0.06 43.4 43.5 43.6 0.10 0.08 0.06 44.4 44.5 44.6 44.7
26 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.06 45.5 45.6 45.7 45.8 0.12 0.10 0.08 46.0 46.1 46.2 46.3 0.10 46.6 46.8 47.0 0.15 0.10 47.3 47.4 47.5 47.6 47.7 47.8 47.9-0.10 0.10 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 1.0 1.0 0.8 L = 0.25 mm 0.8 L = 0.33 mm 0.6 0.6 r mm 0.4 r mm 0.4 0.2 0.2 0.0 0 30 60 90 120 150 180 0.0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree 1.2 1.2 1.0 L = 0.25 mm 1.0 L = 0.33 mm 0.8 0.8 f mm 0.6 f mm 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0.0 0 30 60 90 120 150 180 0.0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 27 Modelli dei parametri di rugosità Modelli di Boschetto (2011) "Parametro" "Rugosità media" "Rugosità quadratica media" "Rugosità totale" "Definizione" L Csc a 9 3 L Csc a 6 5-1 4 L Csc a "Rugosità skewness" - 2 5 7 "Rugosità kurtosis" "Inclinazione media del profilo" "Inclinazione quadratica media" 15 7 1 2 1 3 Validazione del modello Rugosità media 80 80 60 60 Ra mm 40 Ra mm 40 20 20 0 0 30 60 90 120 150 180 0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree Rugosità quadratica media 100 100 80 80 Rq mm 60 40 Rq mm 60 40 20 20 0 0 30 60 90 120 150 180 0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree Rugosità skewness 2 2 1 1 Rsk mm 0 Rsk mm 0-1 -1-2 0 30 60 90 120 150 180-2 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree
28 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Rugosità kurtosis 5 5 4 4 Rku mm 3 2 Rku mm 3 2 1 1 0 0 30 60 90 120 150 180 0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree Inclinazione media 2.0 2.0 1.5 1.5 Da mm mm 1.0 Da mm mm 1.0 0.5 0.5 0.0 0 30 60 90 120 150 180 0.0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree Inclinazione quadratica media GraphicsRow gdq25 gdq33 2.0 2.0 1.5 1.5 Dq mm mm 1.0 Dq mm mm 1.0 0.5 0.5 0.0 0 30 60 90 120 150 180 0.0 0 30 60 90 120 150 180 a degree a degree Piano di misura Inclinazione della misura Modelli di Boschetto (2012)
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 29 Parametro Rugosità media Rugosità quadratica media Rugosità totale Definizione L Csc a 9 3 L Csc a 6 5-1 4 L Csc a Rugosità skewness - 2 5 7 Rugosità kurtosis Inclinazione media del profilo 15 7 Cos g 2 Inclinazione quadratica media Cos g 3 Modelli di Boschetto (2013) Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Ra L 6.8161 0.000308248 Cosh 12.9279 0.00377649 L 0.0921199 0.00051213 Cosh 0.0369671 13708 L 0.0775518 1897.91 Cosh 12.6289 0.0324035 L 78512 493.963 Cosh 22.796 0.0671314 L 78495 0.00196259 Cosh 39.4512 0.113229 L 85763 0.0050216 Cosh 28.0608 0.119245 L 76935 11.8611 Cosh 5.34718 865 L 78324 0.0956008 Cosh 4.39552 09164 L 0.0671899 Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Rq L 10263.5 113.085 Tanh 20.2779 88102 L 06719 11200.6 Tanh 22.8327 0.0982276 L 16875 489.627 Tanh 11.0602 54282 L 46755 1747.91 Tanh 35.6157 0.0987678 L 84226 4620.96 Tanh 23.7681 0.0639731 L 67598 2608.38 Tanh 11.4568 72441 L 65867 251.168 Tanh 27.1387 0.116482 L 77643 132.393 Tanh 44.7426 0.174867 L 0.0783158 39.234 Tanh 8.97902 0.0801997 L 0.111759 108.775 Tanh 32.0618 0.0992245 L 0.112956 Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Rt L 120.665 315.935 Cos 15.8953 0.00905578 L 0.0879162 656.23 Cos 35.9035 0.0888308 L 0.0733331 458.32 Cos 18.4139 0.0700417 L 0.0701669 562.84 Cos 8.83332 0.00754444 L 44957 2693.78 Cos 9.06655 5967 L 56301 3243.35 Cos 17.6951 0.0793231 L 25409 1160.22 Cos 10.3587 26832 L 0.0383146 1120.47 Cos 29.009 0.129046 L 57731 198.703 Cos 6.15745 0.0658028 L 0.0921727
30 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Rku L 821.574 3706.87 8.09279 60.2017 29.4851 65.1004 1 12.3622 43428 L 0.0851503 1 13.1158 04297 L 0.0713735 1 15.5682 89846 L 0.0673097 1 7.91094 09373 L 0.0646802 1 1.82829 37042 L 71159 617.751 692.89 4042.55 755.227 118.075 1 5.47117 0.032507 L 0.0372602 1 24.808 0.0860259 L 49862 1 23.8038 0.123444 L 71934 1 20.7434 0.0734937 L 78267 1 19.4834 0.0333627 L 0.0674608 148.079 1 23.9739 0.0389898 L 0.073011 Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio S L 283.918 0.00330062 Cosh 21.0442 33005 L 0.175138 4.4651 10 6 Cosh 28.7743 0.0302341 L 0.168892 0.253771 Cosh 17.0832 90996 L 0.143311 2.28929 Cosh 15.3751 26605 L 0.117526 2.94475 10 6 Cosh 41.1195 0.145999 L 0.105974 0.0000277942 Cosh 35.1129 0.13448 L 0.0618476 34185 Cosh 20.7063 0.0962937 L 10711 2.89393 10 7 Cosh 25.6408 70738 L 0.0845445 0.00230139 Cosh 13.6732 95626 L 0.0951399 0.000711788 Cosh 0.902815 0.0368969 L 0.143523 Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Da L 73.3668 43.0233 112.961 109.066 36.0238 72.3164 1 2.8404 0.0357895 L 28068 1 24.9328 28571 L 48262 1 46.6754 0.173378 L 0.0308753 1 28.7999 0.106574 L 36905 1 40.4419 0.134407 L 31488 7.49075 0.949037 1 0.000751211 55792 L 0.0773942 1 10.6525 3671 L 0.109808 Rugosità media Ra Rugosità quadratica media Rq Rugosità totale Rt Skewness Rku Spaziatura S Inclinazione media Da RMS dell'inclinazio Dq L 0.939954 0.585858 Sin 8.53334 0.00309629 L 0.0865293 775.986 Sin 19.3806 80388 L 0.076946 419.839 Sin 2.49942 0.0096645 L 0.0769161 12889 Sin 16.6994 63088 L 8161 1.89423 Sin 44.0035 0.145195 L 0.000321784 0.160077 Sin 17.8707 0.0847406 L 31381 1083.46 Sin 2.10347 54091 L 0.0769412
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 31 Ottimizzazione della direzione di stratificazione (1) Superficie matematica. Funzione di Boschetto [rif. Boschetto 2012]
32 Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb Ottimizzazione della direzione di stratificazione (2) Volto umano (per gentile concessione Federico Boschetto) 150 100 50 0-50 100 0 50 0-50 -100 33
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 0.9 0.8 0.7 Maximum at 104 Fraction of points complying with scpecification 34 0.6 0 50 100 Deposition angle 150
Laboratorio di Prototipazione Rapida - Ingg. Boschetto - Bottini.nb 35 Ottimizzazione della direzione di stratificazione (3) Maniglia.