Metal Skins

Una indagine sperimentale su possibilita’ e limiti dell’elastoformatura con attrezzaggio prodotto mediante tecnologia Selective Laser Melting, per la goffratura decorativa della lamiera

Il progetto "Metal Skins", proposto per la mia tesi di laurea magistrale in Design & Engineering presso il Politecnico di Milano, rappresenta un'ambiziosa sfida tecnologica: sperimentare l'utilizzo della tecnologia additiva SLM (Selective Laser Melting) per la produzione di attrezzature (punzoni) dedicate alla goffratura decorativa di lamiere metalliche.

L'idea di "Metal Skins" risiede nell'adozione della tecnologia SLM, una tecnica di fabbricazione additiva che sfrutta il potere del laser per fondere e solidificare strati di materiale in polvere. Il progetto ha avuto l'obbiettivo di esplorare nuove possibilità nella decorazione di lamiere metalliche, rompendo i limiti delle tecniche tradizionali e dando vita a soluzioni originali e sofisticate.

Dopo un'attenta analisi delle attuali soluzioni decorative metalliche e delle tecnologie produttive, ho concepito uno stampo prototipale e sette punzoni di goffratura, ognuno con una texture distintiva. Questi strumenti sono stati prodotti presso il Sitec-Laboratorio per le Applicazioni Laser del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, utilizzando una TruPrint 3000. I punzoni, una volta creati, sono stati sottoposti a un processo di postproduzione presso Terenzi S.r.L- TGroup, che ha comportato trattamenti termici e operazioni di finitura e rettifica. Inoltre, ho collaborato con Terenzi nella progettazione e realizzazione di uno stampo per la goffratura delle piastrelle in lamiera.

Il risultato è stato un esperimento di produzione reale, durante il quale abbiamo prodotto diverse piastrelle goffrate in lamiera di rame e ottone, mettendo alla prova l'efficacia e la precisione dei punzoni. La combinazione di queste tecniche innovative con il design ha permesso di ottenere risultati di grande valore estetico e funzionale.

L’ultimo passaggio è stato eseguito con lo scopo di quantificare la perdita di risoluzione e la fedeltà di trasferimento della grafica originale di progetto sulla lamiera metallica. Per ogni testura di progetto, è stata scansionata la superficie motivale del punzone prodotto in SLM e le corrispettive lamiere goffrate in rame e ottone (una per materiale). L’acquisizone dei dati superficiali è stata eseguita presso il laboratorio di metrologia del dipartimento di meccanica del Politecnico di Milano con una Alicona DeepFocus ( variazione di fuoco). I risultati sono stati successivamente elaborati secondo la normativa ISO 25178(Geometric Product Specifications (GPS) – Surfacetexture: areal), tramite il software MountainsLab-Digital Surf.

L’analsi di qualifica ha evidenziato la relazione tra la rugosità superficiale tipica del processo SLM e le distorsioni da esso causate, con i motivi testurali della geometria ideale. E’ stato inolte possibile quantificare sommariamente la perdita di risoluzione riscontrata sulle lamiere goffrate, in termini di quantità, dimensione e acutezza delle superfici, a confronto con le superfici dei punzoni di goffratura metallici (SLM) e le superfici ideali.

Il progetto "Metal Skins" rappresenta un esempio emblematico del mio approccio al design: un perfetto connubio tra innovazione tecnologica, ricerca estetica e funzionalità pratica. Un lavoro che dimostra come la tecnologia SLM possa essere sfruttata in maniera efficace nel campo del design industriale, offrendo nuove opportunità e potenzialità nel settore della decorazione di lamiere metalliche.

Le matematiche 3d delle 7 matrici riportanti i 7 motivi testurali.

I passaggi produttivi per la realizzazione dei punzoni di elastoformatura e imbutitura. Dalla stampa 3d SLM ai trattamenti termici e i passaggi postproduttivi di finitura delle superfici.

I passaggi produttivi delle piastrelle tagliate a laser, ossidate e successivamente imbutite

il connfronto tra matematica 3d di progetto ideale e la scansione 3d della superficie del punzone in Maraging e la piastrella imbutita

Studio tramite il metodo dei colori sfalsati della perdita di risoluzione lungo l'intero processo produttivo, dal progetto dei tasselli alle superfici delle piastrelle imbutite

Analisi di segmentazione permette di valutare la variazione morfologica degli elementi. indica la variazione delle informazioni geometriche lungo l'intero processo produttivo, dal progetto dei tasselli alle superfici delle piastrelle imbutite.

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