Progettazione di sottotelaio da realizzare con tecnologia Directed Energy Deposition

L’attività di tesi, svolta presso il laboratorio MilleChili del dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” in collaborazione con un'azienda locale operante nel campo automotive, ha come obiettivo la verifica dell’applicabilità della tecnologia Directed Energy Deposition per la realizzazione di parti di grandi dimensioni in campo Automotive. In particolar modo il seguente studio ha come oggetto il sottotelaio di una berlinetta sportiva a motore posteriore ed è stato svolto secondo il seguente iter: - è stata effettuata una lunga fase iniziale di ricerca, atta ad approfondire la conoscenza di questa “giovane tecnologia” mediante lo studio di svariati articoli riguardanti lo stato dell’arte della Directed Energy Deposition (DED), le diverse varianti di questa famiglia di processi, il loro campo di applicabilità, le prestazioni meccaniche delle parti prodotte tramite essa e i conseguenti limiti tecnologici; - dopo un periodo di studio del software “Altair Hypermesh” è stato, tramite esso, importato il modello CAD del sottotelaio gentilmente fornito dalla sopracitata azienda, e sono state discretizzate in elementi finiti le parti che lo compongono, al fine di svolgere una analisi statica per ricavare le rigidezze locali; - dopo aver scelto il materiale, a seguito di considerazioni supportate dalla ricerca bibliografica iniziale, e dopo aver ricavato il design space direttamente dagli ingombri del telaio, è stata effettuata l'ottimizzazione topologica. Tale operazione ha determinato il posizionamento del materiale utilizzando le rigidezze calcolate in precedenza come vincoli, e con obiettivo la minimizzazione della massa; - a partire dai risultati dell’ottimizzazione topologica è stata creata una nuova geometria del sottotelaio. Quest’ultima è stata analizzata al fine di comprendere la fattibilità della sua realizzazione mediante lavorazione DED e successivamente confrontata con il componente di partenza prodotto tramite processi "convenzionali". Data la complessità dello studio, il lavoro è stato svolto in collaborazione con il collega Riccardo Novello. Questa cooperazione ha permesso di ampliare la ricerca e la conseguente conoscenza di tale tecnologia, e ha consentito lo sviluppo di due modelli di ottimizzazione differenti, caratterizzati dalla scelta di due diverse leghe metalliche e da altre variazioni legate all’approccio dei due studenti. Tale diversificazione ha aggiunto oggettività e valore ai risultati ottenuti.