Tecniche di analisi della porosità nei prodotti realizzati mediante Additive Manufacturing metallico: indagine sperimentale sulle principali tecnologie

Il presente lavoro di tesi si inserisce nel crescente e strategico settore della Manifattura Additiva (Additive Manufacturing, AM) metallica, con particolare attenzione alla tecnologia Selective Laser Melting (SLM), nota anche come Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Questa tecnologia è fondamentale per la produzione di componenti con geometrie complesse e ottimizzate (come strutture reticolari o alleggerite) destinate a settori ad alte prestazioni, inclusi l'aerospaziale e l'automotive. Il raggiungimento della massima densità relativa (tendenzialmente superiore al 99% o 99,8%) è un requisito essenziale per l'affidabilità strutturale di questi componenti. Tuttavia, la natura stessa del processo SLM, caratterizzato da cicli termici rapidi e gradienti termici elevati, comporta la potenziale formazione di difetti interni. Il difetto più critico è la porosità, la cui origine può variare (es. pori da gas intrappolato o pori da mancanza di fusione, Lack of Fusion - LoF). Essa compromette drasticamente le proprietà meccaniche, in particolare la duttilità e la resistenza a fatica. L'obiettivo primario di questa attività di ricerca è la valutazione critica e il confronto delle metodologie di misurazione impiegate per la quantificazione della densità e della porosità, essenziali per la validazione del processo. Nello specifico, sono state utilizzate e confrontate diverse tecniche di caratterizzazione distruttive e no, tra cui: 1. Metodo di Archimede 2. Picnometro ad Elio 3. Analisi di Immagine su sezioni metallografiche 4. Tomografia a raggi X (MicroCT) I risultati ottenuti, attraverso la sperimentazione su campioni prodotti con set di parametri ottimizzati, hanno permesso di confrontare la concordanza e la divergenza tra i dati di porosità forniti dai diversi metodi. Tali analisi sono cruciali per stabilire quali tecniche siano più affidabili e robuste per il controllo qualità e per la futura certificazione di componenti Metal AM ad alta criticità.