Italiano

Il corso affronterà i principali temi inerenti alle principali tecnologie di lavorazioni ad esclusione di quelle già sviluppate nel corso di Tecnologia Meccanica. Inoltre, verranno descritte le principali tecniche di controllo non distruttivo. In particolare, il corso affronterà i seguenti temi: 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 h). 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.

Gli obiettivi formativi sono declinabili attraverso i c.d. “descrittori di Dublino”: Conoscenza e capacità di comprensione. Il corso si propone di fornire conoscenze e competenze sui fenomeni che intervengono nei processi di lavorazione delle lamiere, e 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 dovuti al processo produttivo, come individuarli mediante tecniche di controllo non distruttivo e come evitare la loro formazione. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente deve essere in grado di scegliere i processi adatti e le condizioni di lavorazione più opportune per realizzare un componente. Autonomia di giudizi. Lo studente deve essere in grado di formulare un giudizio critico su quale sia la migliore tecnica di produzione/ispezione per lo specifico componente affrontato. In relazione anche all’impatto tecnico ed economico che ne deriva. Abilità comunicative. Lo studente deve essere in grado di illustrare con adeguata proprietà di linguaggio tecnico i fondamenti teorici e applicativi relativi ai metodi di lavorazione per un determinato componente. Deve altresì argomentare i collegamenti logici tra diversi argomenti/problemi, utilizzando un linguaggio tecnico proprio della materia. Capacità di apprendimento. A conclusione del corso lo studente deve disporre di tutti gli strumenti utili per proseguire in modo autonomo, adottando un approccio critico, lo studio delle evoluzioni della materia, anche mediante continui aggiornamenti tecnici e normativi.

Tecnologia Meccanica

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

Esame orale. L'esame consiste in circa quattro domande sugli argomenti trattati nel corso. Ulteriori chiarimenti sulle domande potranno essere richiesti durante la discussione. La prova si prefigge lo scopo di accertare le conoscenze acquisite dallo studente, le capacità di saper descrivere, utilizzando un linguaggio tecnico, e comprendere gli argomenti di studio. La capacità di trarre conclusioni e di risolvere problemi. Il voto finale è ottenuto dalla somma dei giudizi relativi alle varie domande, ed è funzione della preparazione e della proprietà di linguaggio dello studente esibite durante la verifica.

I lucidi illustrati durante le lezioni sono disponibili sul sito del Docente e nel Teams del corso.

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 della 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; modalità di esecuzione del processo; caratteristiche del prodotto, cenni sulle attrezzature, vantaggi e limitazioni della 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

The course will address the main topics related to the principal manufacturing technologies, excluding those already covered in the Mechanical Technology course. In addition, the main non-destructive testing techniques will be described. During the course the following topic will be show 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 testing (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

Course Objectives. The course aims to provide knowledge and skills related to the phenomena involved in sheet metal forming processes, and non-conventional manufacturing processes. It also aims to deliver insights into the effects of manufacturing processes on material properties and the characteristics of the final product. Students will learn to understand the origin of defects caused by the production process, how to detect them using non-destructive testing techniques, and how to prevent their occurrence. Ability to Apply Knowledge and Understanding. Students should be able to select the most appropriate manufacturing processes and processing conditions to produce a given component. Independent Judgment Students should be capable of critically evaluating the most suitable production and inspection techniques for a specific component, taking into account both technical and economic impacts. Communication Skills. Students should be able to clearly explain the theoretical and practical foundations of manufacturing methods for a given component using appropriate technical language. They should also be able to logically connect different topics and problems, employing terminology specific to the field. Learning Skills. By the end of the course, students should possess all the necessary ability to independently continue studying the evolution of the subject, adopting a critical approach and staying up to date with technical and Standard developments.

Mechanical Technology

Lectures. Visits to companies and laboratories.

Oral examination. The exam consists of approximately four questions concerning the course content. During the discussion, candidates may request clarification regarding the questions presented. The test is intended to assess the knowledge acquired by the student, the ability to describe topics in a technical language, and to understand the study material. The ability to draw conclusions and solve problems. The final mark is determined by the sum of the evaluations assigned to each question, and reflects the student’s level of preparation and command of language demonstrated during the examination.

The slides shown at the lessons are available on the Teacher's Website or on the course’s Teams.

Non-Destructive Testing (NDT) Introduction to Non-Destructive Testing. Classification of NDTs, definitions, and 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 processes: 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 waterjet 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.