Obiettivi Formativi

Lo scopo del corso è di fornire una conoscenza avanzata su alcune delle più importanti tecnologie di produzione e sviluppo di processo/prodotto con esempi e applicazioni relativi al settore del biomanufacturing. La conoscenza dei principali processi di fabbricazione è necessaria per consentire all'allievo di scegliere le tecnologie, di valutare i mezzi di produzione, anche collaborando alla loro progettazione, e di elaborare i cicli di fabbricazione dei singoli componenti, costituiti dei vari materiali di interesse ingegneristico. Al termine dell'insegnamento l'allievo dovrà: - conoscere e applicare le relazioni tra materiali e processi di fabbricazione; - conoscere e applicare le principali tecniche di fabbricazione; - conoscere e applicare i parametri fondamentali di processo (relativamente ai processi studiati nel settore della biomeccanica) e le loro interazioni con i requisiti del manufatto (qualità, tolleranze, finiture superficiali etc.). Al termine del modulo lo studente avrà acquisito il linguaggio necessario a stilare relazioni tecniche e comunicare in maniera adeguata e professionale con le altre figure aziendali coinvolte nel processo produttivo. Lo studente saprà utilizzare in maniera autonoma moderni sistemi di progettazione agli Elementi Finiti, avendo utilizzato questi strumenti durante lo svolgimento di un progetto d’anno, guidato dal docente.

Learning Goals

The aim of the course is to provide advanced knowledge on some of the most important production and process/product development technologies with examples and applications related to the field of biomanufacturing. The knowledge of the main manufacturing processes is necessary to allow the student to choose the technologies, to evaluate the means of production, also collaborating in their design, and to elaborate the manufacturing processes of the single components, consisting of the various materials of engineering interest. At the end of the course, the student should: - know and apply the relationships between materials and manufacturing processes; - know and apply the main manufacturing techniques; - know and apply the fundamental process parameters (relative to the processes studied in the biomechanics sector) and their interactions with the requirements of the product (quality, tolerances, surface finishes, etc.). At the end of the module, the student will have acquired the necessary language to draw up technical reports and communicate adequately and professionally with the other company figures involved in the production process. The student will be able to use modern Finite Element design systems autonomously, having used these tools during a year project, led by the teacher.

Metodi didattici

Presentazioni Powerpoint ed approfondimenti alla lavagna. Esercizi e discussione di esempi industriali. Uso di software specifici per la progettazione delle lavorazioni per deformazione plastica. Sviluppo di un progetto d’anno: il progetto verrà assegnato individualmente dal docente e si svolgeranno diversi incontri di lavoro di gruppo in aula.

Teaching Methods

Powerpoint presentations and insights on the blackboard. Exercises and discussion of industrial examples. Use of specific software for the design of machining for forming processes. Development of a year project: the project will be assigned by the teacher individually; several group work meetings will take place in the classroom.

Prerequisiti

Conoscenze di base relative a: processi produttivi tradizionali, scienza delle costruzioni, proprietà dei materiali e metallurgia

Prerequisites

Basic knowledge related to: traditional production processes, structural mechanics, material properties and metallurgy

Verifiche dell'apprendimento

Verranno programmate due prove scritte in itinere a risposta aperta, che verteranno sulla parte del corso svolta fino alla data della prova. Le prove sono facoltative, vengono proposte 4 domande valutate fino a 7 punti ciascuna. Una lista di domande “tipo” è fornita agli studenti sin dall’inizio del corso per poter orientare lo studio in funzione anche delle modalità d’esame. Pochi giorni prima della prova in itinere vengono discusse in aula le domande “tipo”, per sintetizzare e rivedere gli argomenti oggetto d’esame, le domande proposte durante le prove saranno estratte fra queste ultime. Le media delle due prove rappresenta il voto “base” (max 28/30) che verrà integrato con quello relativo alla discussione del progetto (max 2 punti e la lode). Il progetto è obbligatorio e permetterà di incrementare il punteggio solo se realizzato entro la sessione successiva alla quale si conclude il corso (per il II semestre, entro l’ultimo appello di settembre). Le prove scritte possono essere sostituite integralmente o parzialmente con un esame scritto finale o un esame orale finale, a scelta dello studente.

Assessment

Two written in progress tests with open answers will be scheduled, which will focus on the part of the course carried out up to the date of the test. The tests are optional, 4 questions are proposed evaluated up to 7 points each. A list of "typical" questions is provided to the students from the beginning of the course in order to orient the study also according to the examination procedures. A few days before the on-going test, the "typical" questions are discussed in the classroom, to summarize and review the topics being examined, the questions proposed during the tests will be extracted from the latter. The average of the two tests represents the "basic" grade (max 28/30) which will be integrated with the one related to the discussion of the project (max 2 points and praise). The project is obligatory and will allow increasing the score only if carried out within the following session to which the course ends (for the II semester, by the last appeal in September). The written tests can be replaced in whole or in part with a final written exam or a final oral exam, chosen by the student.

Programma del Corso

- Introduzione al corso - Tassonomia dei processi di fabbricazione (classificazione, campi di applicazione) - Lavorazioni di fonderia (principali processi industriali relativi alla fusione dei metalli e dei polimeri) - Lavorazioni per deformazione plastica (principali lavorazioni: trafilatura, estrusione, laminazione, stampaggio, imbutitura. Principio del processo, parametri di lavorazione, campi di applicazione) - Lavorazioni non convenzionali/microlavorazioni - Processi di Manifattura Additiva - Progettazione delle lavorazioni per deformazione plastica tramite Software agli Elementi Finiti (Richiami delle basi del FEM e della implementazione sui Software di progettazione delle lavorazioni. Costruzione di un modello FEM, conduzione della analisi ai fini della progettazione)

Course Syllabus

- Introduction to the course - Taxonomy of manufacturing processes (classification, fields of application) - Foundry processing (main industrial processes related to the smelting of metals and polymers) - Processing for forming (main processes: drawing, extrusion, lamination, moulding, drawing- Process principle, processing parameters, fields of application) - Unconventional processes/micromachining - Additive Manufacturing Processes - Design of forming processes using Finite Element Software (Recall of the bases of FEM and implementation on software for designing processes. Construction of a FEM model, conducting analysis for design purposes)