Caratterizzazione sperimentale e modellazione analitica del comportamento statico di provini PLA realizzati mediante FDM

La tesi si occupa di caratterizzare staticamente, quindi estrapolare sperimentalmente attraverso prove in laboratorio le principali caratteristiche meccaniche, come resistenza a trazione, modulo di Young e coefficiente di Poisson del materiale plastico PLA (PolyLactide Acid, termoplastica prodotta con risorse rinnovabili, quindi biodegradabile sotto determinate condizioni) stampato in 3D con tecnologia FDM (Fused Deposition Modelling, deposizione a strati di un filamento semi-liquido). Allo stesso tempo l’obiettivo è anche quello di elaborare un modello analitico di calcolo di queste proprietà per la previsione di queste in modo tale da poter svincolare il prodotto finale da campagne sperimentali più o meno estese, andando quindi cercare una possibile correlazione tra risultati analitici e sperimentali al variare dei parametri di stampa. Il progetto quindi, si sviluppa su tre aree: parte sperimentale che tratta tutta la preparazione dei provini, della prova di trazione e la sua esecuzione; parte analitica che illustra il modello matematico con le relative ipotesi; e la parte finale con l’elaborazione dei dati sperimentali ed il confronto con i risultati analitici in funzione dei parametri adottati. L’elaborato mostra come ci sia una buona corrispondenza sia grafica che numerica tra risultati sperimentali ed analitici con errori relativamente trascurabili per modulo di Young e tensione massima, ma necessita di ulteriore affinazione per quanto riguarda gli allungamenti. Questo può essere dovuto in parte al piccolo numero di campioni testati e dalle caratteristiche finali dei prodotti di stampa, che, come noto, hanno esigenze di ottimizzazione e studi approfonditi.