Innovative SMA structural damper manufactured by Selective Laser Melting

With the growing attention of the aerospace industry to the development of multi-functional components, there is an increasing interest in all those solutions that integrate innovative materials. Among these, shape memory alloys (SMA) play a fundamental role in actuation and damping systems due to their unique properties of pseudoelasticity and shape memory. In this thesis, we will develop a new concept of passive damper entirely based on the NiTi 50.2 at.% of Ni alloy, printed with Selective Laser Melting (SLM) technology. Exploiting the pseudoelasticity of the material to introduce damping, we eliminated the presence of moving parts in the device to make this solution extremely compact, versatile, and with a high level of structural strength that many devices do not possess. Following will be presented an overview of SMA materials and the technological level reached in additive manufacturing and damping systems. Then the studies carried out will be presented, from the geometry evaluation to the static and dynamic characterization, also exploiting other materials.

Con la crescente attenzione del settore aerospaziale nello sviluppo di componenti multifunzionali, l'interesse verso tutte quelle soluzioni che integrino materiali innovativi aumenta di anno in anno. Tra questi, le leghe a memoria di forma (SMA) stanno ricoprendo un ruolo fondamentale sia nel campo dell'attuazione sia in quello dei sistemi di smorzamento, per le loro proprietà uniche di pseudoelasticità e memoria di forma. In questa tesi svilupperemo un nuovo concetto di smorzatore passivo interamente basato su una di queste lega SMA, il NiTi 50.2 at.% of Ni, stampato con tecnologia a fusione laser selettiva (SLM). Sarà sfruttata la pseudoelasticità del materiale per introdurre lo smorzamento, eliminando la presenza di parti mobili, così da rendere questa soluzione compatta, versatile e con un buon livello di resistenza strutturale, caratteristica poco comune in altre dispositivi.