Anno: 5 Periodo: 2
Impegno (ore): lezioni: 60 esercitazioni: 20 Docente: Mario ROSSO
laboratori:14 visite ad industrie: 16
PRESENTAZIONE
ilcorso è volto all'approfondimento dei processi e delle tecnologie di formatura dei metalli e delle loro leghe. Dopo un'introduzione dei principi fondamentali sucuisi basano i processi di deforma-zione plastica, di fonderia, della metallurgia delle polveri e delle tecniche di giundeforma-zione, vengono esaminati i processi e gli impianti utilizzati.Inparticolare vengono studiate ed analizzate le appli-cazioni delle predette tecnologie per la fabbricazione di pezzi finiti e costituiti da leghe ferrose, leghe a base di nichel, cobalto, cromo, zinco, alluminio, magnesio e titanio, nonché rame, bronzi ed ottoni, metalli antifrizione e compositi a matrice metallica. Un aspetto fondamentale del corso riguarda la valutazione di caratteristiche e proprietà del prodotto finito, in relazione anche alla tec-nologia adottata, mettendo in primo piano gli aspetti legati alla difettologia ed al controllo qualità.
Uno stretto contatto con le realtà industriali più significative, mediante visite appositamente programmate, fornisce un contenuto pratico al corso e favorisce un migliore aggiornamento su evoluzione ed innovazione tecnologica.
REQUISITI
E' necessaria la conoscenza degli argomenti di carattere metallurgico, trattati nei corsi fonda-mentali.
PROGRAMMA
PROCESSI DI DEFORMAZIONE: a caldo, in semicaldo ed a freddo, richiami dei fondamenti teorici. Fucinatura, stampaggio, estrusione diretta ed inversa, trafilatura, laminazione, formatu-ra delle lamiere sottili. Tensioni residue e difetti più comuni dopo lavoformatu-razione, leghe assogget-tabili ai processi di deformazione plastica, proprietà e caratteristiche dei pezzi ottenuti, control-lo qualità. (14 ore)
FONDERIA: richiamiaiprincipi di solidificazione delle leghe. Diagramma di flusso e ciclo di lavorazione tipico di una fonderia. Modelli, forme ed anime, modalità di formatura e processi speciali di formatura. Colata in gravità e centrifuga, pressocolata. Formatura di leghe e compo-siti allo stato semisolido: processi tipo Rheocasting e Thixoforming. Lavorazioni di finitura e controllo dei getti, leghe tipiche da fonderia e loro settori di impiego, assicurazione della qua-lità. (14 ore)
METALLURGIA DELLA POLVERI: analisi del ciclo completo di produzione dei sinterizzati.
Polveri, produzione, rniscelazione, compattazione e forme limiti ottenibili. Aspetti termodina-mici del processo di sinterizzazione, forni e atmosfere di sinterizzazione. Processi particolari di compattazione, pressatura isostatica a freddo ed a caldo, powder injection molding.
Lavorazioni secondarie dei sinterizzati: trattamenti termici, calibrazione, infiltrazione e impre-gnazione. Metalli e leghe idonei al processo, loro caratteristiche ed applicazioni. controllo qua-lità e finitura. (14 ore).
TECNICHE DI GIUNZIONE E RIPORTI SUPERFICIALI: processi di saldatura e metallurgia della saldatura. Brasatura. Giunzione mediante collanti. Verifica e controllo delle giunzioni.
Riporti superficiali: mediante proiezione a fiamma, a plasma e HVOF, riparazione di compo-nenti e rivestimento di compocompo-nenti per migliorare le resistenze a corrosione e ad usura (lO ore).
CRITERI DI SCELTA E COSTI: progetto di un processo di formatura, progetto degli utensili, fattori di forma, confronti tra le differenti tecnologie, alternative e criteri di scelta.
Ottirnizzazione tecnico economica ed indici di costo. (8 ore)
LABORATORIOED ESERCITAZIONI
Le esercitazioni in aula consistono nello sviluppo di esempi applicativi e di calcolo sugli argo-menti oggetto delle lezioni. Comprendono calcoli di forze e potenze ridùeste, scelta dei tipi di impianti utili per i diversi processi studiati. Per quanto riguarda i processi di fonderia: calcolo di materozze, attacdù e canali di colata, baricentro termico, progettazione delle forme. Per la Metallurgia delle Polveri determinazione degli sforzi per la compattazione delle polveri e scelta delle presse. Calcolo di atmosfere e tempi di sinterizzazione.
Analisi economica e valutazione dei costi. Progetto del ciclo di formatura di pezzi specifici e confronto tecnico economico tra diverse ipotesi alternative. Le prove in laboratorio riguardano le caratteristiche di formabilità, 1'esame delle proprietà e delle caratteristiche microstrutturali dei materiali assoggettati alle diverse tecnologie, osservazione e analisi di pezzi finiti.
Visite ad industrie di stampaggio a caldo ed a freddo, a fonderie di leghe leggere e di leghe fer-rose, a fabbriche di sinterizzati.
BIBLIOGRAFIA
G. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw.Hill, Tokio, 1988.
RA. Higging, Engineering Metallurgy, VoI I e Il, ELBS, Kent, 1986.
E. Mosca, Metallurgia delle polveri, AMMA, Torino, 1983.
Appunti del corso.
ESAME
Per gli esami non sono previste modalità particolari e consistono nella classica prova orale.
P5720
TECNOLOGIE SPECIALIAnno: 5 Periodo: 2
Impegno (ore): lezioni: 56 esercitazioni: 48 Docente: Augusto DE FILIPPI
(nell'intero periodo
PRESENTAZIONE
Scopo del Corso è l'ampliamento delle conoscenze sui processi temologici utilizzati dalle indu-strie manifatturiere del settore meccanico per la fabbricazione in media e grande serie di pro-dotti anche in materiali innovativi. Vengono innanzitutto discusse, nell'ambito della Produzione Snella e dell'Ingegneria Simultanea, le relazioni tra progettazione, fabbricazione e montaggio, affrontando le tematiche delDesign for Manufacture(DFM) e delDesign for Assembly (DFA). Sono quindi analizzati i processi per la fabbricazione di parti in materiali polimerici ter-moplastici o termoindurenti, la metallurgia delle polveri, le macchine e i sistemi produttivi con automazione rigida o ibrida, l'attrezzaggio delle maccine utensili e la scelta delle condizioni ottimali di taglio. Alcuni metodi non convenzionali di lavorazione sono trattati nel corso del programma, in quanto collegati con le tematiche principali.
The Course is compulsory for the students who choose the "Manufacturing" trend and comple-tes the trilogy of technological courses which started during the 3rd year.
First of alI are discussed, in the ambit of Lean Production and Simultaneous Engineering, the relationships among design, manufacturing and assembly, by analysing the topics of DFM and DFA. Follows the treatment of manufacturing systems characterized by rigid or flexible auto-mation as well of cutting conditions optirnization and fixture design. Problems connected with some particular productive processes (powder metallurgy, plastic part technology and non tra-ditional machining techniques) are also exarnined.
The lessons are integrated with practical exercises, aimed to the application of the theoretical knowledge, and with visits to some industrial plants.
REQUISITI
Sono da considerarsi propedeutici i Corsi diScienza delle Costruzionie diMeccanica Applicata alle Macchine,oltre naturalmente ai Corsi nei campi del disegno e della temologia meccanica.
PROGRAMMA
1. Introduzione al Corso. Produzione Snella e Ingegneria Simultanea.
Produzione e sua organizzazione. Cenni storici. Progettare per la fabbricazione (DFM) e proget-tare per il montaggio (DFA): critica economica del progetto e scelta del processo produttivo;
scelta del materiale e delle tolleranze di lavorazione; accorgimenti progettuali per ridurre i tempi di lavorazione e di montaggio; prototipazione rapida e sue applicazioni nello stampag-gio della lamiera e dei materiali polimerici, e nella fusione (Rapid Tooling).
2. Processi per la formatura dei materiali polimerici e metallurgia delle polveri.
Materie plastiche e compositi: caratteristiche reologiche, settori di utilizzo, riciclaggio; processi per la fabbricazione di prodotti in plastica; costruzione di manufatti in composito e loro lavorazione.
Metallurgia delle polveri: materiali e loro proprietà; fasi temologiche essenziali e lavorazioni complementari; confronti con altri processi di fabbricazione; criteri per la progettazione dei pezzi; controlli e collaudi.
3. Macchine utensili con automazione rigidao ibrida.
Macchine utensili con automazione rigida: torni automatici plurimandrino e loro evoluzione verso il Controllo Numerico con soluzioni ibride, macchine con teste operatrici multiple, linee a trasferimento.
4. Criteri per l'uso ottimale e per l'attrezzaggio delle macchine utensili.
Ottimazione delle condizioni di taglio in presenza di vincoli (leggi non tayloriane per la durata dell'utensile, limiti posti dal sistema formato da macchina utensile - utensile - pezzo).
Attrezzature di lavorazione: classificazione e campi di utilizzo, componenti caratteristici e loro costruzione, attrezzature modulari e la loro progettazione automatica con l'integrazione CAD-Sistema Esperto.
ESERCITAZIONI/LABORATORI
ilprogramma delle Esercitazioni potrà subire variazioni dettate da esigenze didattiche e orga-nizzative.Inlinea di massima si prevedono i temi seguenti:
Applicazioni dei concetti DFM e DFA.
Analisi di uno stampo per l'iniezione della plastica con valutazione analitica delle voci di costo e del numero ottirnale delle impronte.
Stage presso aziende per l'analisi di processi produttivi con stesura di una relazione tecnica.
Studio di una linea rigida a trasferimento.
Progettazione di componenti di attrezzature di bloccaggio.
Visite di impianti produttivi presso Aziende.
BIBLIOGRAFIA - Appunti del Docente
- S. Kalpakjian,Manufacturing Engineering and Technology,Addison-Wesley - M. Rossi,Attrezzature meccaniche e lavorazioniinserie,Tecniche nuove.
ESAME
Non essendo previsti accertamenti durante il Corso esiste unicamente l'esame finale che preve-de la sola prova orale. Alla valutazione contribuisce il giudizio sulle relazioni preparate duran-te le Esercitazioni.
20:1.