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    Claudio LEONE

    Insegnamento di TECNOLOGIE E SISTEMI DI LAVORAZIONE

    Corso di laurea magistrale in DESIGN PER L'INNOVAZIONE

    SSD: ING-IND/16

    CFU: 8,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 64,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Quadrimestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Italiano

    Contenuti

    Introduzione ai processi di produzioni
    Prodotti e processi di Fonderia.
    Lavorazione della lamiera.
    Lavorazioni non convenzionali.
    Il processo di concia.

    Testi di riferimento

    Lucidi delle lezioni, reperibili sul sito del Docente.
    Appunti delle lezioni fornite dal docente
    S. Kalpakjian e S.R. Schmid, Tecnologia Meccanica, Ed. Pearson-Prentice Hall.
    M.P. Groover, Tecnologia Meccanica, Ed. CittàStudi.

    Obiettivi formativi

    Il corso fornisce le basi della conoscenza sui processi di produzione e ha come obbiettivo l’acquisizione delle principali conoscenze. sui processi di produzione industriale; i fenomeni che avvengono durante le lavorazioni; i legami fra i parametri tecnologici e le proprietà di un manufatto; i difetti di lavorazione ed i possibili rimedi, i vincoli connessi alle tecnologie di fabbricazione con particolare attenzione a quelli che condizionano le geometrie e le prestazioni dei manufatti.
    Lo studente deve saper selezionare e riconoscere la tecnica di fabbricazione più adatta in funzione della geometria e delle proprietà del componente.

    Prerequisiti

    Nessuno

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali.
    Visite in azienda o laboratori.

    Metodi di valutazione

    Esame scritto (comprendente più domande sugli argomenti illustrati) o orale.
    La prova scritta ha una durata di circa 100 minuti. Durante la prova non è consentito utilizzare materiale didattico.
    Entrambi le prove si prefiggo lo scopo di accertare le conoscenze acquisite dallo studente, le capacità di saper descrivere e comprendere gli argomenti di studio. La capacità di trarre conclusioni e di risolvere problemi.

    Programma del corso

    Introduzione ai processi di produzioni
    Fondamenti del comportamento meccanico dei materiali metallici. Importanza della struttura e proprietà derivanti. Confronto tra le tecnologie di produzione utilizzate per la realizzazione di componenti in materiale metallico.
    Prodotti e processi di fonderia
    Generalità sui processi di fusione e sui meccanismi di solidificazione. Difetti derivanti dai meccanismi di solidificazione (cono da ritiro e uso della materozza, solidificazione direzionale, problemi legati alla solubilità dei gas, tensioni residue nei getti) e metodi per evitarli. Criteri di progettazione dei getti di fonderia
    Generalità sulla progettazione degli stampi e delle forme, progettazione del sistema di colata, canali di alimentazione. Limitazioni nelle forme dovute al tipo di processo adottato.
    Tecniche di fonderia
    Fonderia in terra, principi generali, attrezzature, le caratteristiche del processo, caratteristiche tipiche dei prodotti.
    Fonderia in conchiglia e colata per gravità. Principi generali, attrezzature, caratteristiche del processo e dei prodotti.
    Fonderia in conchiglia: Iniettofusione, Pressofusione e Squeeze Casting. Principi generali, attrezzature, caratteristiche del processo e dei prodotti.
    Processi di fonderia a cera persa e fonderia centrifuga, principi generali, attrezzature, caratteristiche del processo e dei prodotti.
    Generalità sulle caratteristiche delle lamiere
    Cenni sul processo produttivo delle lamiere. Anisotropia e sui effetti sulla formabilità delle lamiere.
    Processi di lavorazione delle lamiere
    Taglio delle lamiere: Cesoiatura, Tranciatura e Contornatura. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature,vantaggi e limitazioni della tecnica.
    Piegatura delle lamiere: piegatura alla pressa, calandratura e nervatura. Definizione della tecnica e caratteristiche generali; raggio massimo e raggio minimo di piegatura; Caratteristiche del prodotto,cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni della tecnica. Cenni sulla fabbricazione dei tubi.
    Processi di formatura delle lamiere: Imbutitura e Stampaggio. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature,vantaggi e limitazioni delle varie tecniche.
    Processi di formatura delle lamiere ad alta velocità. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni delle varie tecniche.
    Formatura incrementale.
    Lavorazioni non convenzionali
    Chemical Machining ed Elettro Chemical Machining. Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo; attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica. Applicazioni nel campo della moda.
    Water Jet e Abrasive Water Jet. Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo;attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica. Applicazioni nel campo della moda
    Lavorazioni con Ultrasuoni: Machining e Taglio. Definizione della tecnica e caratteristiche generali;modalità di esecuzione del processo; attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica.
    Processi di saldatura mediante ultrasuoni. Saldatura dei materiali metallici e polimerici. Saldatura e taglio dei tessuti polimerici mediante ultrasuoni.
    Sorgenti LASER: Principi fisici dei laser, generalità sulle sorgenti e tipologie di sorgenti. Illustrazione delle macchine laser e loro componentistica.
    Meccanismi di interazione nei processi di Taglio Laser. Taglio con gas reattivo ed inerte, taglio per vaporizzazione, taglio per frattura. Applicazione del tagli o nel settore della moda.
    Processi di marcatura laser. Attrezzature e sorgenti. Meccanismi di marcatura su materiali diversi (metalli, polimeri, pelle, tessuto).
    Esempi di operazioni di taglio e marcatura su campioni di diversa natura (metalli, legno, tessuti, pelle). Problematiche pratiche nelle lavorazioni laser.
    Processi di produzione dei pellami e del cuoio
    Introduzione al processo conciario. Il derma ed il collagene. Lavori di riviera.
    Concia delle pelli e trattamenti preparatori. Processi ed attrezzature.
    Processi di rifinizione della pelle. Formati commerciali delle pelli.
    Esempi di rifinizione mediante l'illustrazione di campioni reali.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Introduction to production processes
    Comparison of the technologies adopted for the production of metallic components.
    Overview of Casting Technology.
    Sheet metalworking
    Non traditional machining and processes.
    Production processes for leather.

    Textbook

    Slides showed at the lessons, available on the teacher's website.
    Serope Kalpakjian, Manufacturing Engineering & Technology, Pearson College Div.
    M.P. Groover, Introduction to Manufacturing Processes, Wiley

    Training objectives

    The course provides the knowledge on production processes and has as its goals the acquisition of the main knowledge on industrial production processes; the phenomena that occur during the processes; the links between the technological parameters and the properties of an object; the manufacturing defects and the possible remedies, the constraints connected to the manufacturing technologies with particular attention to those that condition the geometries and the performances of the manufactured articles.
    Student may be also able to: select the right processes to give the desired geometry and properties to a component.

    Prerequisite

    Not required

    Teaching methods

    Lectures.
    Visits to the company or laboratories

    Evaluation methods

    Written or oral examination.
    The written test lasts about 100 minutes. During the test it is not allowed to use educational material.
    Both tests are intended to ascertain the knowledge acquired by the student, the ability to describe and understand the topics of study. The ability to draw conclusions and solve problems.

    Course Syllabus

    Introduction to production processes
    Comparison of the technologies adopted for the production of metallic components. Fundamentals of the mechanical behaviour of metallic materials. Influence of the structure on the material properties.
    Overview of Casting Technology.
    Heating and Pouring, Solidification and Cooling. Defects in foundry products and methods to avoid defects. Design criteria for foundry components.
    Metal-casting Processes and Equipment
    Sand Casting, Other Expendable-Mold Casting Processes (wax casting, foam casting and centrifugal casting), Permanent-Mold Casting Processes.
    Foundry practice and product design considerations
    Sheet metalworking
    Overview on sheet production technology and sheet characteristics. Effect of the material anisotropy on sheet formability.
    Cutting operations. Techniques definition, components, defect and process limitation.
    Bending and drawing operations techniques definition, components, defect and process limitation.
    Other Sheet-Metal-Forming Operations. techniques definition, components, defect and process limitation.
    Dies and Presses for Sheet-Metal Processes
    Sheet-Metal Operations Not Performed on Presses (incremental forming and incremental spinning)
    Practice and design criteria for components obtained sheet metalworking
    Non traditional machining
    Overview on non traditional processes. Application and considerations.
    Chemical machining and elettro chemical machining. Processes, equipments and product. Design criteria.
    Water Jet e Abrasive Water Jet. Processes, equipments and product. Design criteria.
    Ultrasound machining and ultrasound welding. Processes, equipments and product. Design criteria.
    Laser machining: laser theory, interaction phenomena, processes, equipments and products.
    Example of Laser cutting and marking on metals, ceramics, woods, leathers and textiles.

    Production processes for leather
    Introduction to the tanning process. The materials (dermis and collagen).
    Leather preparation for tanning: processes and equipments.
    The tanning process: tanning agents processes and equipments.
    Finishing processes of the leathers: processes and equipments.
    Commercial leather formats.
    Illustration of examples of finished leathers.

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