| PROCESSI DI PRODUZIONE AVANZATI

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Il corso è focalizzato sui processi di produzione non convenzionali di cui l’attuale industria manifatturiera fa uso per la realizzazione di componenti meccanici ad alto contenuto tecnologico. L’obiettivo principale è quello di portare lo studente a conoscere gli aspetti fondamentali, sia teorici che descrittivi, dei processi tecnologici non convenzionali.

Le principali conoscenze fornite saranno:

• conoscenze relative ai principali processi di lavorazione tramite fascio laser (saldatura, taglio e trattamento termico);
• conoscenze relative alle lavorazioni a getto d’acqua e a getto d’acqua abrasivo;
• conoscenze relative ai principali processi non convenzionali di stampaggio della lamiere;
• conoscenze relative ai processi di lavorazione per elettroerosione;
• conoscenze relative alle tecniche di produzione additiva;
• conoscenze di base sulla simulazione numerica di processi tecnologici.

Lo studio sarà rivolto in modo specifico al campo di applicazione di ciascuno dei processi considerati, con particolare riferimento agli aspetti tecnico-economici ed a quelli relativi alla qualità finale dei prodotti lavorati.

Le principali abilità saranno:

• scegliere le diverse lavorazioni non convenzionali per la realizzazione di un componente industriale ad alto contenuto tecnologico;
• progettare/scegliere le attrezzature e gli utensili necessari ai diversi processi;

individuare i parametri di lavorazione più adatti per ciascuna di esse sulla base di considerazioni funzionali, economiche e di qualità del prodotto finito.

Per il raggiungimento degli obiettivi formativi del corso sono necessarie le conoscenze pregresse della tecnologia meccanica. È richiesta inoltre la conoscenza delle principali proprietà meccaniche e termiche dei materiali metallici, del loro comportamento plastico e dei concetti fondamentali della trasmissione del calore in modo da interpretare i fenomeni alla base delle lavorazioni non convenzionali.

Lavorazioni realizzate tramite fascio laser, Lavorazioni a getto d’acqua e a getto d'acqua abrasivo, Processi di stampaggio non convenzionali, Processi di lavorazione per elettroerosione, Tecniche di produzione additiva, Simulazione numerica dei processi di lavorazione

PARTE I. Lavorazioni realizzate tramite fascio laser

1.1 Richiami teorici di ottica e di generazione di un fascio laser

1.2 Sorgenti laser e interazione laser-materia

1.3 Saldatura, taglio e trattamento termico

1.4 Cenni sulle tecniche innovative di utilizzo delle sorgenti laser

PARTE II. Lavorazioni a getto d’acqua

2.1 Principio di funzionamento

2.2 Caratteristiche principali di un sistema per taglio a getto d’acqua e a getto d’acqua abrasivo

2.3 Parametri di processo e loro influenza sulle caratteristiche del pezzo lavorato

PARTE III. Processi di stampaggio non convenzionali

3.1 Comportamento plastico dei materiali metallici al variare della temperatura

3.2 Curva limite di formabilità e prove di formabilità a freddo e a caldo

3.3 Formatura superplastica e stampaggio a caldo delle lamiere

3.4 Idroformatura (di tubi e di lamiere) e formatura incrementale

3.5 Cenni su altre tecniche innovative di lavorazione per deformazione plastica

PARTE IV. Processi di lavorazione per elettroerosione

4.1 Principio di funzionamento

4.2 Caratteristiche principali di un sistema per elettroerosione a filo e a tuffo

4.3 Parametri di processo e loro influenza sulle caratteristiche del pezzo lavorato

PARTE V. Tecniche di produzione additiva

5.1 Concetti generali sulla modellazione tridimensionale e sulla stratificazione

5.2 Caratteristiche generali (geometriche e superficiali) dei manufatti realizzati

5.3 Classificazione delle tecniche di produzione additiva

5.4 Caratteristiche delle principali tecniche e dei materiali impiegati

PARTE VI. Simulazione numerica

6.1 Concetti fondamentali sulla modellazione agli elementi finiti dei processi di lavorazione

6.2 Simulazione numerica di processi di lavorazione con fascio laser

6.3 Simulazione numerica di processi di deformazione plastica

Il corso prevede 54 ore di lezioni frontali di cui 32 ore di lezioni teoriche e 22 di esercitazione.

Sviluppo di un elaborato tecnico individuale e colloquio orale. Il voto finale deriva dalla valutazione complessiva dell'elaborato tecnico e della prova orale, non è la media aritmetica dei voti delle due prove. Si può accedere alla prova orale se l'elaborato tecnico è giudicato con una valutazione di almeno 18. La prova orale valuta globalmente le competenze acquisite dallo studente (su tutti gli argomenti del programma) e le scelte progettuali effettuate nell'elaborato tecnico. Per tale motivo, non è possibile discutere l'elaborato tecnico dopo la consegna e prima della prova orale. Il non superamento della prova orale non comporta la redazione di un nuovo elaborato tecnico.

Testi di riferimento

• Appunti, dispense del corso e articoli scientifici di riferimento disponibili su https://sites.google.com/site/tecnologiaunibas
• M. Monno, B. Previtali, M. Strano (2012). Tecnologia Meccanica - Le lavorazioni non convenzionali. Citta Studi

Testi di approfondimento

• S. Kalpakjian, S.R. Schmid, "Tecnologia Meccanica", Seconda edizione italiana, Pearson
• John F. Ready, D.F. Farson, T. Feeley (Eds.), LIA Handbook of Laser Materials Processing, Springer, ISBN 978-3-540-41770-5
• W. Steen, J. Mazumder, Laser Material Processing, Springer, ISBN 978-1-84996-062-5
• Werner S. Villa, "Stampa 3D professionale", Tecniche Nuove, ISBN 978-88-481-3034-9
• F. Giusti e M. Santochi, “Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione”, Casa Editrice Ambrosiana, Milano

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico sul sito web indicato. Gli orari di ricevimento sono pubblicati sul sito alla pagina web, con le relative indicazioni (ufficio o laboratorio) https://sites.google.com/site/tecnologiaunibas. Il docente è disponibile per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail.

11/02/2020, 10/03/2020, 14/04/2020, 12/05/2020, 23/06/2020, 21/07/2020, 19/09/2020, 03/11/2020

No

Visita industriale a fine corso