The Additive Manufacturing technology, with particular regard to 3D Print- ing, has been quickly developing in the past few years thanks to an improve- ment of the products quality and to the lower investments needed. The pur- pose of this thesis is to develop a new AM technique by applying the Metal Injection Moulding to 3DP, allowing the creation of a nal object made in sintered metal with the same mechanical properties as if it was made by casting. The aim is also to study the limits of this new printing method and the bene ts it could bring to the industry. Instead of creating a new printing extruder, whose design would have taken a lot of time, we decided to modify a commercial die casting machine, which already had a well-established tech- nology, and make it compatible to the application proposal. On the basis of technical speci cations for the 3DP, this required a design phase of the changes to adopt, rst of all the actuating system switch from a hydraulic ram to brushless motors with ball screws to ensure greater positioning and speed accuracy. After the modi ed machine was ready, it has been con gured via software and integrated with all the handling system used. Finally the complete system has been tested without the material to verify the correct operation.
Negli ultimi anni l'Additive Manufacturing, tecnologia di produzione di og- getti creati tramite sovrapposizione successiva di strati di materiale, ed in particolare la stampa 3D, sta avendo una forte crescita, sia dal punto di vi- sta della di usione che da quello della qualit a. Lo scopo del progetto di tesi presentato e lo sviluppo di una nuova tecnologia di Additive Manufacturing, in cui si applica la tecnica di Metal Injection Moulding alla stampa 3D: que- sto consente di ottenere oggetti niti in materiale metallico sinterizzato con caratteristiche meccaniche pari ai getti di fonderia. L'obiettivo e studiarne le prestazioni e i limiti per valutare future applicazioni in ambito industriale. Come base di partenza, piuttosto che creare una nuova macchina che avreb- be richiesto una lunga fase di progettazione, si e deciso di modi care un estrusore commerciale di stampaggio ad iniezione, quindi con una tecnologia gi a consolidata, al ne di renderlo compatibile con l'applicazione proposta. Questo ha richiesto, sulla base di speci che tecniche adatte alla tecnologia di stampa 3D, una fase iniziale di progettazione delle modi che da apportare all'iniettore, prima tra tutte la sostituzione del sistema di attuazione, pas- sando da uno idraulico ad uno elettrico per garantire un maggior controllo in termini di posizione e velocit a. In seguito si e provveduto alla con gurazione della macchina tramite software, e alla sua integrazione con tutto il sistema di movimentazione utilizzato. In ne si e collaudato il sistema completo per testarne il comportamento a vuoto, veri cando che funziona tutto a dovere.
Progetto e sviluppo di una testa di iniezione MIM applicata ad una stampante 3D
LOTTERIO, MARCO
2014/2015
Abstract
The Additive Manufacturing technology, with particular regard to 3D Print- ing, has been quickly developing in the past few years thanks to an improve- ment of the products quality and to the lower investments needed. The pur- pose of this thesis is to develop a new AM technique by applying the Metal Injection Moulding to 3DP, allowing the creation of a nal object made in sintered metal with the same mechanical properties as if it was made by casting. The aim is also to study the limits of this new printing method and the bene ts it could bring to the industry. Instead of creating a new printing extruder, whose design would have taken a lot of time, we decided to modify a commercial die casting machine, which already had a well-established tech- nology, and make it compatible to the application proposal. On the basis of technical speci cations for the 3DP, this required a design phase of the changes to adopt, rst of all the actuating system switch from a hydraulic ram to brushless motors with ball screws to ensure greater positioning and speed accuracy. After the modi ed machine was ready, it has been con gured via software and integrated with all the handling system used. Finally the complete system has been tested without the material to verify the correct operation.File | Dimensione | Formato | |
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Descrizione: Tesi LM stampante 3D tecnica MIM
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