Strumentazione ottica per la misura di strutture trabecolari: caratterizzazione metrologica e confronto tra setup sperimentali

L’additive manufacturing (prototipazione rapida o stampa 3D) è una tecnica che permette di riprodurre oggetti senza i vincoli geometrici tipici della manifattura classica. Questa tecnica consente di realizzare particolari di estrema complessità tra cui le cosiddette “strutture trabecolari”, strutture che presentano proprietà fisiche, meccaniche e topologiche molto vantaggiose. Grazie a queste caratteristiche, negli ultimi anni, esse sono state sempre più utilizzate in ambiti applicativi quali ad esempio la biomedica e l’automotive. Nonostante l’elevata flessibilità delle macchine per la prototipazione, la complessità di queste strutture è tale da generare spesso differenze tra la struttura progettata e il risultato finale della stampa 3D. Risulta quindi necessario progettare e realizzare dei banchi di misura che possano individuare tali differenze. Attualmente la caratterizzazione sperimentale è infatti limitata alla valutazione delle curve di sforzo (mediante test di compressione), e alla valutazione della porosità della superficie (tramite microscopi elettronici). Queste valutazioni vengono eseguite tramite tecniche quali, ad esempio, la Digital Image Correlation. Un altro approccio di misura comprende la visione 2D e 3D, con la quale è possibile effettuare misure dimensionali di campioni di strutture trabecolari prototipate. La presente memoria descrive i primi risultati ottenuti tramite due diversi setup sperimentali per la misura dimensionale di una struttura trabecolare realizzata tramite additive manufacturing. In particolare sono stati utilizzati due trasduttori di misura differenti, un triangolatore laser e una telecamera con ottica telecentrica, per la misura delle dimensioni caratteristiche di un campione prototipato. Le misure effettuate sono state valutate sia in termini di accuratezza di misura che di conformità con il progetto di partenza.