Pedivella Bicicletta
Introduzione
Il trattamento superficiale delle componenti in alluminio è cruciale per migliorare le loro prestazioni meccaniche e la resistenza all’usura. Questo caso di studio esamina il trattamento superficiale di una pedivella in alluminio prodotta tramite stampa 3D, con l’obiettivo di migliorare la sua durata sotto carichi ciclici mediante un trattamento di finitura isotropica.
L’esigenza del cliente
Il cliente necessitava di una soluzione per migliorare la resistenza a fatica delle pedivelle in alluminio, che presentavano una vita utile limitata quando sottoposte a carichi ciclici elevati. La rugosità superficiale del componente stampato in 3D era ritenuta un fattore critico che influenzava negativamente le prestazioni del pezzo.
Obiettivo
ridurre la rugosità superficiale della pedivella in alluminio e incrementare significativamente il numero di cicli di carico sopportati prima del guasto
Tentativi
Prima di adottare il trattamento di finitura isotropica, furono esplorate varie metodologie per migliorare la superficie della pedivella, tra cui sabbiatura, lucidatura meccanica e trattamenti termici.
Analisi Preventiva
Un’analisi superficiale preliminare fu condotta per valutare la rugosità delle pedivelle stampate in 3D. I risultati mostrarono una rugosità elevata, che contribuiva alla concentrazione di stress e alla ridotta resistenza a fatica.
Il Processo di Finitura
Il processo di finitura isotropica applicato alle pedivelle in alluminio è stato fondamentale per migliorare le proprietà superficiali del componente e aumentare la sua resistenza a fatica. Questo trattamento consiste in una microlevigatura prodotta grazie a tecnologie di vibrofinitura utilizzando prodotti chimici e abrasivi per ottenere il risultato desiderato.
Vibrofinitura
La vibrofinitura è una tecnica di lavorazione superficiale che utilizza vibrazioni meccaniche per far muovere il componente da trattare e i granuli di lavoro (che possono essere di varia natura e geometria), creando un’azione di attrito che rimuove le asperità superficiali.
I Benefici Raggiunti
I risultati dei test di fatica dimostrarono un notevole incremento del numero di cicli di carico sopportati dalle pedivelle trattate rispetto a quelle come ricevute dalla stampa 3D. Il trattamento di finitura isotropica migliorò la resistenza a fatica delle pedivelle, estendendo significativamente la loro vita utile e riducendo il rischio di guasti prematuri.
Approfondimenti
Per garantire la continuità dei risultati, ulteriori analisi sono state effettuate per comprendere meglio l’effetto del trattamento di finitura isotropica su diverse leghe di alluminio e altre geometrie di componenti. Questo studio ha contribuito a perfezionare il processo e ha aperto la strada a nuove applicazioni nei trattamenti superficiali per componenti critici soggetti a carichi ciclici.
analisi pre-trattamento
analisi post-trattamento
