Italiano

Lavorazione della lamiera (24 h): taglio, tranciatura, piegatura, imbutitura. Lavorazioni delle lamiere ad elevata velocità.

Lavorazioni non convenzionali (30 h). Classificazione, condizioni generali, confronti e tendenze. Principi fisici di funzionamento, descrizione del processo caratteristiche delle macchine speciali ed applicazioni delle seguenti lavorazioni non convenzionali: elettroerosione (EDM), lavorazioni con Laser (LBM), lavorazioni chimiche (CM) ed elettrochimiche (ECM), lavorazioni con ultrasuoni (UM), saldature per attrito.

Controlli non distruttivi (18). Definizione ed finalità dei CND; definizione della difettologia di un prodotto; Classificazione dei CND in base al principio fisico utilizzato e/o al materiale indagato; CND mediante: Ultrasuoni, Raggi X e Gamma, Magnetoscopia, liquidi penetranti, correnti parassite, emissione acustica.

Lucidi delle lezioni, reperibili sul sito del Docente.
Testi consigliati:
S. Kalpakjian e S.R. Schmid, Tecnologia Meccanica, Ed. Pearson-Prentice Hall.
M.P. Groover, Tecnologia Meccanica, Ed. CittàStudi.
F. Gabrielli, R. Ippolito, F. Micari, Analisi e tecnologie delle lavorazioni meccaniche, Ed. McGraw-Hill.

Il corso si propone di fornire conoscenze e competenze sui fenomeni che intervengono nei processi di lavorazione delle lamiere, nei processi di asportazione di truciolo ed nei processi di lavorazione non convenzionale.
Fornire conoscenze sull’effetto della lavorazione sulle proprietà del materiale e le caratteristiche del manufatto.
Comprendere l’origine dei difetti dovute al processo produttivo, come individuarli mediante tecniche di controllo non distruttivo e come evitare la loro formazione.
Saper scegliere i processi adatti e le condizioni di lavorazione più opportune per realizzare un componente.

Tecnologia Meccanica

Lezioni frontali in aula.
Visite in aziende e/o Laboratori.

Esame orale.
La prova si prefigge 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.

Controlli non distruttivi (NDT)
Introduzione ai Controlli non distruttivi. Classificazione dei CND, definizioni, modalità di svolgimento di un controllo non distruttivo. Livelli di qualifica e certificazione.
Controllo con liquidi penetranti. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova; attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Controllo con Magnetoscopia. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova; attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Controllo con correnti parassite. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova; attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Controllo con raggi X. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova; attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Controllo con raggi gamma. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova; attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Ultrasuoni. Definizione delle tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione della prova;
attrezzature e prodotti impiegate/i; tipologie di difetti rilevabili, vantaggi e limitazioni della tecnica.

Lavorazioni delle lamiere
Generalità sulle caratteristiche meccaniche delle lamiere. Definizione e misura dell’anisotropia, Fattore di incrudimento e misura del fattore di incrudimento.
Taglio delle lamiere - Taglio con la cesoia: definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalitàdi esecuzione del processo; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazionidella tecnica. Tranciatura: definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Piegatura delle lamiere - Piegatura alla pressa: definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione de processo; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni della tecnica,raggio massimo e raggio minimo di piegatura; stiropiegatura, forze di piegatura. Calandratura e nervatura delle lamiere.
Imbutitura delle lamiere: Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni della tecnica.
Dimensionamento della lamiera. Limite d’imbutitura e imbutitura multipla. Stiroimbutitura, Calcolo delle
forze d’imbutitura. Difetti tipici del processo.
Stampaggio mediante: stampo e controstampo, cuscino di gomma, fluido in pressione.
Processo di formatura per fluotornitura o spinning, formatura incrementale puntuale.
Pulse Forming: Formatura con esplosivo; Formatura pneumo-meccanica; Formatura elettroidraulica o a scintilla; Formatura elettromagnetica. Formatura superplastica e saldatura per diffusione.

Lavorazioni non convenzionali
Lavorazione chimica ed elettrochimica (CM & ECM): Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo;attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica.
Lavorazioni per elettroerosione (EDM): Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo di elettroerosione a tuffo; attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica. Tecniche di elettroerosione a filo, foratura e finitura superficiale. Definizione della tecnica e caratteristiche generali; attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni delle tecniche.
Lavorazioni con gli ultrasuoni (UM): Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo;attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica. Saldatura ad ultrasuoni ed a vibrazione. Definizione delle tecniche e caratteristiche generali; modalità di esecuzione; attrezzature e procedure impiegate; vantaggi e limitazioni delle tecniche.
Lavorazione con getto d’acqua e getto idroabrasivo (WJ e AWJ). Definizione della tecnica e caratteristiche generali; modalità di esecuzione del processo;attrezzature e prodotti impiegate/i; vantaggi e limitazioni della tecnica.
Introduzione ai sistemi di lavorazione Laser
Sorgenti LASER: Principi fisici dei laser, generalità sulle sorgenti, Parametri caratteristici di un fascio laser. Architetture delle sorgenti. Sorgenti a stato gassoso ed a stato solido. Modalità di emissione (CW,PW,QCW). Sistemi per la propagazione del fascio laser, sistemi di movimentazione, macchine e attrezzature ausiliarie

Lavorazioni laser
Processi di Taglio Laser. Meccanismi utilizzati nei processi di taglio: Taglio con gas reattivo ed inerte,taglio per vaporizzazione, taglio per frattura. Taglio per incisione e taglio freddo (cold cutting).
Processi di Foratura Laser. Caratteristiche delle sorgenti utilizzate nei processi di foratura: Metodi di foratura: percussion, drill on fly, trepanning, elical drilling.
Saldatura laser. Introduzione alla saldatura. Difetti nella saldatura e principali vantaggi della saldatura laser. Tecnica di saldatura per conduzione e per key hole.
Marcatura e Microlavorazione laser. Tipologie di macchine e caratteristiche richieste.

Italian

Sheet metalworking (24 h): cutting; bending; drawing, impulse forming, other sheet-metal-forming operations.

Nontraditional machining processes (30 h): Introduction on Nontraditional machining processes. Electro discharge machining (ram and wire EDM), Laser beam machining (cutting, drilling, welding, marking and milling), chemical and electrochemical machining, ultrasound machining.

Non destructive testings (18 h)
NDT definition; definition of the defect of a product; Classification of NDTs based on the physical principle used and/or the material investigated; NDT through: Ultrasound, X-Ray and Gamma Rays, Magnetoscopy, penetrating liquids, eddy currents, acoustic emission.

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

The course provide knowledge and skills about the phenomena occurring during the following processes:
sheet metalworking;
nontraditional machining processes;
machining operations and machine tools.

How to understand the origin of defects due to the production process, how to identify them by non destructive tests (NDT) and how to avoid their formation.
Knowing how to choose the right processes and the optimal process conditions to realise a component.

Mechanical Technology

Lectures.
Visits to companies and laboratories.

Oral examination.
The test is 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.

Non-Destructive Testing (NDT)
Introduction to Non-Destructive Testing. Classification of NDTs, definitions, methodology for non-destructive test. Qualification levels and certification for NDT-Operators.
Penetrant testing. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.
Control with Magnetoscopy. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.
Eddy current testing. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.
X-ray testing. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.
Gamma ray testing. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.
Ultrasonic testing. Definition of techniques and general characteristics; testing methods; equipment and products used; types of detectable defects, advantages and limitations of the technique.

Sheet metal processing
General information on the mechanical characteristics of sheet metal. Definition and measurement of anisotropy, work hardening factor and measurement of work hardening factor.
Sheet metal cutting - Cutting with shears: definition of the technique and general characteristics; method of execution of the process; Product characteristics, notes on equipment, advantages and limitations of the technique. Blanking: definition of the technique and general characteristics; method of execution of the process; Product characteristics, notes on equipment, advantages and limitations of the technique.
Sheet metal bending - Press bending: definition of the technique and general characteristics; method of execution of the process; product characteristics, equipments, advantages and limitations of the technique, maximum radius and minimum bending radius; stretching, bending forces. Calendering and ribbing of sheet metal.
Sheet metal drawing: Definition of the technique and general characteristics; method of execution of the process; Product characteristics, equipment, advantages and limitations of the technique. Drawing limit and multiple drawing. Stretch-drawing, Calculation of drawing forces. Typical defects of the process.
Moulding by: mould and counter-mould, rubber cushion, hydroforming.
Forming process by flow turning and spinning, incremental punctual forming.
Pulse Forming: Forming with explosive; Pneumo-mechanical forming; Electro-hydraulic or spark forming; Electromagnetic forming. Superplastic forming and diffusion welding.

Non-conventional machining
Chemical and electrochemical processing (CM & ECM): Definition of the technique and general characteristics; process execution; equipment and products used; advantages and limitations of the technique.
Electrical discharge machining (EDM): Definition of the technique and general characteristics; die-sinking EDM process execution; equipment and products used; advantages and limitations of the technique. Wire EDM techniques, drilling and surface finishing. Definition of the technique and general characteristics; equipment and products used; advantages and limitations of the techniques.
Machining with ultrasonics (UM): Definition of the technique and general characteristics; process execution; equipment and products used; advantages and limitations of the technique. Ultrasonic and vibration welding. Definition of techniques and general characteristics; process execution; equipment and procedures; advantages and limitations of the technique.
Processing with water-jet and hydro-abrasive-jet (WJ and AWJ). Definition of the technique and general characteristics; process execution; equipment and products used; advantages and limitations of the technique.

Introduction to Laser Processing Systems
LASER sources: Physical principles of lasers, general information on sources, and characteristic parameters of a laser beam. Architectures of source. Gaseous and solid-state sources. Emission mode (CW, PW, QCW). Laser beam propagation systems, handling systems, auxiliary machines and equipment
Laser processing
Laser Cutting Processes. Mechanisms used in cutting processes: Cutting with reactive and inert gas, cutting by vaporization, cutting by fracture. Cutting by engraving and cold cutting.
Laser Drilling Processes. Characteristics of the sources used in drilling processes: Drilling methods: percussion, drill-on-fly, trepanning, helical drilling.
Laser welding. Introduction to welding. Defects in welding and the main advantages of laser welding. Conduction and key-hole welding technology.
Laser marking and micromachining. Types of machines and required characteristics.