• 3D printing
• 4D printing
• bistable mechanism
• compliant mechanism
• conductive polymers
• FDM
• functional grading
• Fused Deposition Modelling
• Joule heating effect
• shape memory poymers

Il termine 4D printing fa riferimento ad oggetti realizzati secondo tecniche di Additive Manufacturing, utilizzando materiali intelligenti in grado di cambiare la propria forma o proprietà nel tempo in risposta a stimoli esterni.
In questa tesi è stato indagato il concetto di “functional grading” (FG) applicato a polimeri a memoria di forma nell’ambito della tecnologia Fused Deposition Modelling. Il concetto di FG prevede la creazione di un gradiente di proprietà fisiche/meccaniche rispetto al volume dell’oggetto. È stato osservato che è possibile generare tale gradiente sia sfruttando i parametri di stampa sia le proprietà dei materiali utilizzati.
È stata inoltre indagata la dipendenza del riscaldamento per effetto Joule dalla geometria del conduttore nel caso di polimeri conduttivi.
Infine, viene fornito un esempio di possibile applicazione delle strutture realizzate per l’attuazione di alcuni collegamenti meccanici.


4D printing refers to object built through Additive Manufacturing technique using smart material that can change their shape or properties over time in response to an external stimulus.
In this thesis, the concept of “functional grading” (FG) applied to shape memory polymers within Fused Deposition Modelling technology was investigated. The concept of FG involves the creation of a gradient of physical/mechanical properties across the volume of the built object. It has been observed that it is possible to generate this gradient both by exploiting printing parameters and materials’ properties.
The dependence of Joule-effect heating on the conductor geometry in the case of conductive polymers was also investigated.
Examples are provided to demonstrate the application of the printed object to induce movement in mechanical joints.