In questo lavoro diversi campioni AISI 316L realizzati tramite selective laser melting (SLM) sono stati caratterizzati senza applicare alcun trattamento superficiale (condizione as-built) e dopo lucidatura fino ad ottenere una rugosità superficiale controllata, per valutare: i) l'influenza che la lucidatura superficiale ha sulla resistenza alla corrosione dei componenti; ii) l'influenza che la posizione di costruzione in camera ha su microstruttura, porosità e resistenza alla corrosione. La lucidatura della superficie è obbligatoria per ottenere una resistenza a corrosione interessante ma, in condizioni di lucidatura, i campioni ottenuti tramite SLM hanno una resistenza a corrosione paragonabile o superiore rispetto a quelli ottenuti dalla laminazione a freddo; inoltre, le proprietà risultano fortemente influenzate dalla posizione di costruzione all'interno della camera.

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Referenti
Riccardo Franci
Carolina Gelsomini
Area di specializzazione
Meccatronica e Materiali
Keyword
Additive manufacturing
SLM
AISI 316L
Corrosione
Piattaforma durante la stampa dei campioni in acciaio 316L e posizioni/aree del campione considerate
Descrizione prodotto

Stampa mediante additive manufacturing di campioni in acciaio e caratterizzazione delle performance a corrosione tramite test di elettrochimici accelerati. Applicazione di trattamenti di lucidatura e di accorgimenti nella stampa per il miglioramento del comportamento a corrosione.

Aspetti innovativi

L'applicazione della tecnologia SLM (selective laser melting) risulta innovativa nell'industria delle macchine automatiche, dove, oltre alla ottimizzazione geometrica dei componenti, siano richieste performance dei materiali dal punto di vista della resistenza a corrosione.

Applicazioni

Le condizioni del processo produttivo che favoriscono l’ossidazione superficiale portano a risultati pessimi di resistenza a corrosione negli as-built. Le medesime condizioni di apporto termico portano a variazioni microstrutturali che incrementano la resistenza a corrosione dei provini lucidati. La temperatura raggiunta dipende dal layout della piattaforma (posizione e numero di provini presenti). La resistenza a corrosione subisce variazioni a seconda della posizione di crescita nei processi SLM. Tali risultati potranno essere spesi nell'ambito dell'industria delle macchine automatiche.

Campione in 316L stampato dopo il test accelerato di corrosione
Esempio di applicazione

Stampa di componenti o provini in acciaio e ottimizzazione dei parametri per una soddisfacente resistenza a corrosione.

Descrizione applicazione e risultati

I provini realizzati, parallelepipedi, sono stati ottenuti utilizzando polveri di acciaio AISI316L con una macchina SLM in atmosfera inerte. Sono stati realizzati tre provini per ciascun ciclo di lavoro, disposti verticalmente sulla piattaforma di crescita in tre posizioni denominate 1 (regione della piattaforma più distante dal flusso di Argon), 2 (posizione centrale) e 3 (regione più vicina al flusso di Argon). Le porzioni dei campioni cresciute nella zona più vicina alla piattaforma risultano meno ossidate di quelle più lontane dalla piattaforma e sono state quindi considerate come campioni distinti ai fini della caratterizzazione. I campioni così prodotti sono denominati ‘as built’. Altri sono stati sottoposti a lucidatura superficiale fino al raggiungimento di una finitura controllata. I campioni ottenuti sono stati sottoposti a: 1. prove di corrosione accelerata per valutare la resistenza a corrosione; 2.misura della porosità (successivamente convertita in densità del campione) mediante analisi di immagine delle sezioni opportunamente lucidate ed osservate con microscopio ottico; Con questa analisi è stato possibile individuare zone della piattaforma di stampa con diverse proprietà di resistenza a corrosione, oltre che confermare la migliorata resistenza in presenza di un post trattamento di finitura.

Partner coinvolti

Dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari - Università di Modena e Reggio Emilia

Tempi di realizzazione
15 giornate lavorative
Livello di maturità tecnologica
TRL 6 - tecnologia dimostrata in ambiente rilevante
Valorizzazione applicazione

Guadagnata esperienza per quanto riguarda il posizionamento e il trattamento di finitura su particolari stampati mediante metal additive manufacturing.

Componente ottimizzato e stampato per tecnologia SLM