• mechanical characterization
• additive manufacturing
• metalli
• material extrusion
• caratterizzazione meccanica
• metals

Riassunto
L’Additive Manufacturing è una tecnologia in forte espansione, soprattutto quella legata alla Material Extrusion, della quale fa parte la stampa FDM. Recentemente, per la tecnologia FDM, vari produttori di filamenti hanno deciso di ampliare il proprio catalogo realizzando dei filamenti polimerici caricati con una notevole quantità di particelle metalliche. In seguito alla stampa, le parti ottenute devono essere sottoposte a due cicli termici: debinding, per rimuovere il legante polimerico, e sinterizzazione, per addensare le parti realizzate. Al termine di questo processo vengono ottenute delle parti interamente metalliche sfruttando la tecnologia FDM. Questi filamenti vanno quindi ad ampliare le applicazioni possibili di questa tecnologia produttiva, finora relegata a basse temperature e condizioni di ridotta umidità.
Il presente lavoro di tesi analizza la stampabilità di tre diversi filamenti, prodotti da The Virtual Foundry; nello specifico rame, bronzo e acciaio inossidabile 316-L. Successivamente ad un'analisi preliminare sui tre filamenti, sono stati studiati in maniera più approfondita alcuni parametri di stampa e la loro influenza sul bronzo. I risultati ottenuti sono stati caratterizzati mediante analisi della porosità, studio dei ritiri dovuti alla sinterizzazione e prove di trazione. In letteratura, diversi studi hanno valutato determinati effetti di alcuni parametri di processo; il presente lavoro ha come obiettivo quello di approfondire quest'analisi. Attraverso un’ottimizzazione dei parametri di stampa, finalizzata a migliorare le caratteristiche meccaniche del materiale e a ridurre i ritiri, questo lavoro punta ad ampliare il campo di applicazione della tecnologia FDM.

Abstract
Additive Manufacturing is a booming technology, especially FDM printing. Recently, for FDM technology, various filament manufacturers decided to expand their catalog including polymer filaments loaded with a considerable amount of metal particles. After printing, the parts obtained must be subjected to two thermal cycles: debinding, to remove the polymer binder, and sintering, to thicken the parts made. This process allows obtaining metal parts using FDM technology. Till now this technology was mainly limited to low temperatures and reduced humidity conditions. These filaments expand the possible applications of FDM.
The present thesis analyzes the printability of three different filaments produced by The Virtual Foundry: copper, bronze and stainless steel 316-L. Following a preliminary analysis of the three filaments, the study focuses on some printing parameters and their influence on bronze. The parameters were investigated through porosity analysis, a study of sintering shrinkage and tensile tests. The literature review highlights that several studies analyze only a few effects of some process parameters. On the other hand, the present work aims to expand the field of application of FDM technology, through an optimization of printing parameters. Particularly, this thesis focuses on the improvement of the mechanical characteristics of the bronze and reducing its shrinkage.