Materiali Per La Produzione Industriale 2015/2016

Corso di

MATERIALI PER LA PRODUZIONE INDUSTRIALE- 6CFU

nome breve corso: MPI

Il corso è tenuto dalla Prof. Ing. Francesca Nanni.

Obiettivi di apprendimento: 

Conoscenza e correlazione tra le proprietà microscopiche e le proprietà macroscopiche dei materiali compositi, degli elastomeri e di rivestimenti sottili e spessi. Conoscenza dei nuovi materiali per le tecniche di manifattura additiva (3d printing). Al termine del corso si richiede allo studente la capacità di correlare le nozioni apprese e di elaborarle criticamente in maniera da sapere risolvere casi pratici di failure analysis e/o di sviluppo di nuovi materiali. Si cercherà di stimolare la capacità di analitica degli studenti in maniera che sappiano interpretare e correlare i dati provenienti dalle più comuni e importanti caratterizzazioni strumentali con le prestazioni offerte dai materiali.

Prerequisiti: è fortemente consigliato di avere almeno seguito un corso di base di Scienza e Tecnologia dei Materiali (ad es il corso di Fondamenti di Scienza dei Materiali e Metallurgia).

Contenuti del corso:

Il corso è articolato sullo studio di particolari classi di materiali che hanno visto negli ultimi anni crescere il loro impiego in applicazioni industriali. Si partirà con lo studio dei materiali compositi matrice polimerica e se ne analizzerà il loro impiego in applicazioni quali automotive, aeronautiche ed aerospaziali, ingegneria civile. Si proseguirà con lo studio dei materiali elastomerici e loro applicazioni industriali con particolare attenzione al caso delle produzione di pneumatici. Si tratteranno poi i materiali polimerici, ibrdidi e compositi innovativi per additive manufacturing (3d printing) con particolare attenzione alle applicazioni nell'ambito spazio, Si terminerà con cenni ai sistemi e delle metodologie industriali di rivestimento via termspruzzatura e deposizione da fase vapore.  In dettaglio il programma sarà il seguente

1.   Materiali compositi:

materiali compositi a matrice polimerica (PMC), principali tipi di rinforzi e di matrici, compositi a fibre lunga, fibra corta , particellari, micromeccanica dei compositi unidirezionali e particellari, cenni alla teoria della lamina e del laminato, cenni ai nanocompositi

2.   Materiali Elastomerici

Diversi tipi di materiali elastomeri e fillers, mescole elastomeriche, vulcanizzazione, correlazione tra le proprietà degli elastomeri e le proprietà tribologiche delle gomme, processi di produzione industriali delle gomme, metodi di caratterizzazione, applicazioni nel settore automobilistico

3.   Nuovi materiali per l'additive manufacturing (3d printing): 

dalla progettazione alla selezione dei materiali, processi di stampa 3d a polveri e a filo. Stampa di  Materiali Polimerici (termoplastici, tecnolopolimeri, termoindurenti), Compositi ed Elastomeri. Applicazioni in campo aerospaziale. 

4. Ingegneria delle superfici:

processi di termo spruzzatura (plasma spray, flame spray, arc spray, ecc.) processi di deposizione da fase vapore (PVD e CVD) Cenni di Tribologia Esempi di applicazioni Industriali dei coatings:  barriere termiche, rivestimenti trasparenti conduttori, rivestimenti antiusura e modificatori di attrito.

5.   Esperienza di laboratorio: 

1.realizzazione di un materiale composito via vacuum bagging, 2.studio del ciclo di vulcanizzazione di mescole elastomeriche 3. stampa 3d di un componente in materiale polimerico

Testi consigliati: DR Askeland- The Science and Engineering of Materials, testi di consultazione presentati durante il corso per i diversi argomenti trattati

Modalità di esame: è prevista una prova orale .