Sviluppo di trattamenti per l'elettrolucidatura di componenti in lega di titanio

Due to the high values of surface roughness parts made by additive manufacturing, especially the metallic ones, are often inadequate for an immediate use and must be treated by specific post-processing operations. In this work the focus is on the study of electropolishing as a tool for the treatment of additive objects trying to identify effective electropolishing solutions characterized by low environmental impact (eco-friendly) and low aggressiveness (user-friendly). For the evaluation of the effectiveness of the electropolishing process was used a qualitative analysis based on naked-eye observation to determine the effects of the improvement of surface finish in terms of glossiness and two quantitative measurements based on the amount of lost mass and the variation of surface roughness produced by the process. The experimental activity was performed in two sequential phases. The first phase is composed by a series of electropolishing tests carried out on grade 2 titanium discs, aimed to identifying the electrolytic solution that would allow to obtain the best results according to the evaluation parameters adopted. The second phase is composed by a similar series of tests, where the electrolytic solution identified before was tested on additive samples in Ti-6Al-4V alloy. Among all the electrolytic solutions analyzed, only the one composed by ethylene glycol and NaCl 1M has proved to be capable, according to some process parameters, to polish both titanium discs and additive samples, without removing an excessive amount of mass. With regard to roughness, the solution obtained excellent results on titanium discs, while it was still not very effective for additive samples.

A causa degli elevati valori di rugosità superficiale gli oggetti realizzati in modo additivo, specie quelli metallici, risultano spesso inadeguati per un impiego immediato e devono essere sottoposti a specifiche operazioni di post-trattamento. In questo lavoro ci si è focalizzati sullo studio dell’elettrolucidatura come strumento di trattamento degli oggetti additive cercando di identificare soluzioni elettrolitiche efficaci, a basso impatto ambientale e a bassa aggressività. Per la valutazione dell’efficacia del processo di elettrolucidatura è stata impiegata una prima analisi qualitativa basata sull’osservazione ad occhio nudo degli effetti del miglioramento di finitura superficiale in termini di lucentezza visiva e due misurazioni quantitative basate sulla quantità di massa persa e sulla variazione di rugosità superficiale registrate sui campioni a seguito del processo elettrochimico. L’attività sperimentale si è svolta lungo due fasi sequenziali. La prima fase è composta da una serie di test di elettrolucidatura effettuati su dischi di titanio grado 2, finalizzata ad individuare la soluzione elettrolitica che consenta di ottenere i migliori risultati secondo i parametri di valutazione adottati. La seconda fase si compone di una serie di test, analoghi ai precedenti, dove la soluzione elettrolitica precedentemente individuata è stata sperimentata sui campioni additive in lega di Ti-6Al-4V. Tra tutte le soluzioni elettrolitiche analizzate solo quella costituita da glicole etilenico e NaCl 1M si è dimostrata capace, secondo alcuni parametri di processo, di lucidare efficacemente sia i dischi di titanio che i campioni additive, senza rimuovere una quantità di massa eccessiva. Per quanto riguarda la rugosità la soluzione ha ottenuto ottimi risultati sui dischi di titanio, mentre risulta ancora poco efficace per campioni additive.