DALLA PROGETTAZIONE CAD ALLA PRODUZIONE IN STAMPA 3D: DEFINIZIONE DELLE TOLLERANZE FUNZIONALI PER UN VARIATORE A DISCHI DI FRIZIONE A SCOPO DIDATTICO

Negli ultimi anni la manifattura additiva è passata dall'essere un semplice strumento di prototipazione visiva a una tecnologia capace di realizzare componenti meccanici funzionali. Questa transizione impone tuttavia una revisione delle metodologie di progettazione tradizionali, a partire dalla redazione del disegno tecnico e dalla gestione degli accoppiamenti cinematici. Il presente lavoro affronta questa problematica attraverso un caso di studio concreto: la progettazione, la stampa 3D con tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) e la verifica funzionale di un variatore di giri a dischi di frizione. L'obiettivo centrale è quantificare lo scostamento dimensionale tra il modello teorico e il componente fisico, definendo strategie replicabili per compensare tali errori. Partendo da un modello CAD preliminare di un variatore a dischi di frizione, l'intero meccanismo è stato reingegnerizzato. Poiché lo scopo cardine dell'elaborato consiste proprio nello studio delle tolleranze costruttive applicate alla stampa 3D, si è scelto deliberatamente di eliminare l'impiego di componentistica commerciale metallica. Affidare la stabilità strutturale e i vincoli di rotazione interamente a geometrie stampate in polimero ha permesso di focalizzare l'indagine metrologica esattamente sulle interfacce più critiche, quali le bronzine, le relative sedi e le filettature. Lo studio ha seguito un rigoroso approccio empirico: l'analisi dimensionale di appositi campioni ha permesso di rilevare scostamenti sistematici e difetti geometrici legati all'orientamento di stampa e al ritiro termico, come la fisiologica ovalizzazione dei fori orizzontali. I modelli CAD sono stati progressivamente aggiornati compensando le imprecisioni tramite l'assegnazione di offset radiali mirati, documentando le quote reali all'interno di tavole tecniche As-Built. I risultati finali, tuttavia, riconducono l'intero progetto all'obiettivo fondante della tesi: i metodi di rappresentazione tecnica. L'approccio inverso adottato in questo studio (che ha previsto la realizzazione fisica, il rilievo metrologico dei difetti e la successiva stesura delle tavole) è stato funzionale in via esclusiva a ricavare empiricamente i corretti valori di scostamento. L'elaborato dimostra in via definitiva che la realizzazione affidabile di un prodotto funzionale in stampa 3D deve e può scaturire da un disegno tecnico rigoroso, a patto di applicare un sistema di tolleranze definito con criteri mirati. Le quote di compensazione ricavate si configurano dunque come un protocollo metodologico, fornendo ai futuri progettisti le direttive necessarie per governare gli accoppiamenti FDM fin dalle primissime fasi della messa in tavola.