Test a fatica su provino in Additive Manufacturing: confronto sperimentale del comportamento

Introduzione

L’additive manufacturing (AM) è una delle tecnologie che necessita una conoscenza sempre più approfondita delle proprietà dei materiali utilizzati.
Altro aspetto da tenere in considerazione riguarda le diverse tipologie di trattamento esistenti in grado di apportare miglioramenti alle proprietà del manufatto realizzato.
La caratterizzazione sperimentale del comportamento a fatica, di provini realizzati nel materiale desiderato, consente di ottenere valori fruibili sia per una previsione di vita del manufatto, sia in fase di progettazione, per l’ottimizzazione topologica volta all’alleggerimento del prodotto finito.

Scopo

L’attività consiste nella determinazione sperimentale del comportamento a fatica di provini realizzati in lega Ti6Al4V, prodotti mediante tecnologia additiva (ALM) per mezzo di fusione con fascio elettronico (EBM).
Si sono volute mettere a confronto le proprietà in funzione dello stato di fornitura del materiale.
Lo studio è stato condotto su provini forniti allo stato non trattato, sottoposti al trattamento finale di pallinatura controllata e Hot Isostatic Pressing (HIP).

Approccio e Soluzione

La geometria dei provini testati è quella cilindrica con raggio continuo secondo la norma ASTM E466 – 15. La prova di fatica è stata condotta mediante l’utilizzo di un vibroforo da 100 kN, Vibrophore 100 - Zwick & Roell.
Eseguendo prove a diversi carichi, si è andato a determinare il numero di cicli necessario a portare il provino a rottura.
Con i valori ottenuti si sono ricavate le tre differenti curve di Wöhler ottenendo un grafico comparativo tra i differenti stati di fornitura.

Risultati ottenuti

I dati ricavati dalla prova a fatica hanno permesso di determinare la curva di Wöhler per tre differenti stati di fornitura del materiale.
Si può notare dal grafico ottenuto come rispetto al materiale non trattato, la pallinatura e ancora maggiormente il trattamento Hot Isostatic Pressing (HIP) conferisca al Ti6Al4V un miglioramento della resistenza a fatica. 
Accreditamenti Aster Accredia Accredia Accredia Tuv Nord Nadcap Crit
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