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67 rmo novembre/dicembre 2021 Da un punto di vista economico l’incidenza della complessità sui costi produttivi non è elevata, poiché essi sono influenzati prin- cipalmente dalla dimensione del componente da creare e solo in minima parte dalla complessità (Figura 1). Questo aspetto permette di progettare il componente tenendo conto, in primo luogo, della sua funzionalità e solo in minima parte dei vincoli legati alla produzione, massimizzandone le performance e per- mettendo di ridurne significativamente la massa. Sebbene la tecnologia abbia ormai raggiunto un elevato livello di maturità, sono ancora poche le applicazioni che sfruttano tutte le sue potenzialità. Nonostante l’interesse crescente, una conoscenza approfondita dell’argomento è ancora poco diffusa, se comparata con quella relativa alle tecnologie con- venzionali. Per dimostrare le possibilità e i vantaggi che si ot- tengono progettando componenti con i vincoli delle tecnologie LPBF e al fine di aumentare le competenze legate alle tecnolo- gie il Gruppo Beamit collabora attivamente con diverse univer- sità italiane attraverso l’attivazione di progetti di tesi e tirocini. Un caso applicativo: la riprogettazione del sistema fre- nante di una KTM GS80 250cc. Vediamo l’esempio inte- ressante di una riprogettazione per AM applicata al settore Motorsport ed estratto dalla tesi di laurea di Andrea Marola dal titolo “Riprogettazione dei componenti di un motociclo tramite tecnologia additiva e materiali compositi: pinza freno, supporto freno e forcellone”, Politecnico di Torino e supervisio- nato dal professor Giorgio Chiandussi. La tesi proposta tratta la riprogettazione di una motocicletta da regolarità KTM GS80 250 cc del 1979, in una moto da Flat Track. Il lavoro è svolto in collaborazione con Carboni e Metalli, start-up nata dalla colla- borazione di Beamit e Bercella, e la software house Altair, mul- tinazionale americana, con sedi dislocate in tutto il mondo, che sviluppa software CAE, operanti in diversi campi della fisica. Tutta la fase di riprogettazione della moto ha avuto come filo Figura 1. Il costo unitario AM all’aumentare della complessità del componente. Nella pagina accanto The Lunar Project (Courtesy of Carboni e Metalli). conduttore la riduzione di peso e la massimizzazione delle performance. Si riportano i risultati ottenuti dall’ottimizza- zione del sistema di frenata, che è costituito dalla pinza freno e dal relativo supporto. Quest’ultimo ha lo scopo di posizio- nare correttamente la pinza, in modo tale da consentirne il giusto funzionamento, e scaricarne i carichi sul forcellone. La riprogettazione della pinza freno e del relativo supporto è stata svolta in più step di ottimizzazione topologica. Si è partiti dall’analisi strutturale statica. Quindi si è passati alla creazione della geometria defeaturizzata e il successivo modello diviso in zone di Design Space e Non De- sign Space. Il risultato finale del processo di defeaturing risulta essere una geometria dalla quale sono state rimosse le lavora- zioni precedenti e che, per lasciare massima libertà all’ottimizza- tore, occupa il volume massimo a sua disposizione, senza andare a inficiare il funzionamento di altri componenti del motociclo. Terzo passaggio è la ottimizzazione topologica: attraverso ite- razioni di ottimizzazione (Figura 2) è stato possibile identificare il materiale che ha permesso di ottenere una significativa ridu- zione di massa e la scelta è ricaduta sul Ti6Al4V, sia per la pinza che per il supporto (Figura 3). Quarto step è stata l’analisi strutturale dei modelli ottimizzati che ha permesso di identificare la soluzione migliore. E, ultimo passaggio, la rimodellazione delle geometrie: se da un lato l’ot- timizzatore indica la distribuzione delle masse del componente ottimale per supportare i carichi in gioco, dall’altro è fonda- mentale rimodellare le geometrie per creare un componente che sia realizzabile. Figura 2. Topologia dei modelli ottimizzati della pinza freno, visualizzati elementi con densità relativa ≥ 0,5.