ITALIANO

Il corso di " Strutture Aerospaziali per la Produzione Additiva (SAPA)" è orientato a fornire allo studente le tecniche di base per la progettazione di componenti strutturali aerospaziali in chiave additive manufacturing. Pertanto, sarà presentata una panoramica generale sullo stato dell’arte delle principali metodologie di fabbricazione additiva e dei materiali utilizzati. Nello specifico, saranno classificati i processi di stampa additiva in funzione dei materiali e delle caratteristiche meccaniche da conferire al componente aerospaziale. Inoltre, saranno forniti gli strumenti necessari per la progettazione, ottimizzazione e verifica dei componenti strutturali finali, tramite l’utilizzo di tool CAD e FEM. Infine, lo studente sarà istruito sul processo di stampa 3D per materiali metallici e Compositi e sulla sua influenza sull’intero flusso di progettazione del componente strutturale.

Martin Leary. (2019). Design for Additive Manufacturing.

D.Rosen, B. Stucker, I. Gibson. Additive Manufacturing Technologies, 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Second Edition. Springer.

Francis Froes, Rodney Boyer. (2019) Additive Manufacturing for the Aerospace Industry. 1st Edition. Elsevier.

Il corso di " Strutture Aerospaziali per la Produzione Additiva (SAPA)" è orientato a fornire allo studente le tecniche di base per la progettazione di componenti strutturali aerospaziali in chiave additive manufacturing. Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di descrivere le principali tecniche di additive e i materiali utilizzati per impiego aerospaziale, conoscere i principali processi di fabbricazione additiva per metalli e polimeri ed essere in grado di produrre file .STL e G-Code per la stampa.

I prerequisiti per affrontare al meglio l’insegnamento proposto sono le nozioni di base acquisite in alcuni corsi della laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale. In particolare, è da ritenersi fortemente consigliato l’insegnamento di "Costruzioni e Strutture Aerospaziali".

Le lezioni frontali (38 ore) hanno una durata di 120 minuti. Sono previste esercitazioni mirate all'ottimizzazione topologica e alla realizzazione dei file .STL per la stampa additiva.

L'esame consiste in un colloquio orale sugli argomenti trattati nel corso e una una discussione delle prove esercitative svolte.

Le prove di esame sono fissate con cadenza almeno mensile (ad esclusione della pausa estiva)

Il programma del corso è articolato come segue:
1. Introduzione all’Additive Manufacturing
2. Applicazione dell’Additive Manufacturing alle strutture aerospaziali
3. Tecnologie additive per materiali metallici
4. Tecnologie additive per polimeri e compositi
5. Vantaggi e svantaggi del processo di stampa additiva per la produzione di componenti strutturali
6. Influenza dei parametri di stampa sulla qualità del prodotto
7. Ottimizzazione topologica (DfAM) del componente
8. Scelta ed ottimizzazione dei supporti
9. Descrizione dei processi di stampa 3D (Preparazione alla stampa, Stampa 3D e Post-processing)

Italian

The "Aerospace Structures for Additive Manufacturing (SAPA)" course is oriented to provide students with the basic techniques for the design of aerospace structural components in additive manufacturing. Therefore, a general overview of the state of the art of the main additive manufacturing methodologies and materials used will be presented. Specifically, additive printing processes will be classified according to the materials and mechanical properties which will characterize the aerospace component. In addition, the instruments necessary for the design, optimisation and verification of the final structural components will be provided through the use of CAD and FEM tools. Finally, the student will be trained on the 3D printing process for metallic and composite materials and its influence on the entire design flow of the structural component.

Martin Leary. (2019). Design for Additive Manufacturing.

D.Rosen, B. Stucker, I. Gibson. Additive Manufacturing Technologies, 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Second Edition. Springer.

Francis Froes, Rodney Boyer. (2019) Additive Manufacturing for the Aerospace Industry. 1st Edition. Elsevier.

The "Aerospace Structures for Additive Manufacturing (SAPA)" course is oriented to provide the student with the basic techniques for the design of aerospace structural components in additive manufacturing. At the end of the course the student should be able to describe the main additive techniques and materials used for aerospace applications, be familiar with the main additive manufacturing processes for metals and polymers and be able to produce .STL and G-Code files for printing.

The prerequisites for the proposed course are the basic notions acquired in some courses of the Master's Degree in Aerospace Engineering. In particular, the course 'Aerospace Constructions and Structures' is strongly recommended.

Lectures (38 hours) last 120 minutes. There will be exercises on topological optimisation and the creation of .STL files for additive manufacturing.

The exam consists of an oral interview on the topics covered in the course and a discussion of the exercises completed.

Monthly oral examinations are programmed (excluding summer holidays).

Course programme:
1. Introduction to Additive Manufacturing
2. Application of Additive Manufacturing to aerospace structures
3. Additive technologies for metallic materials
4. Additive technologies for polymers and composites
5. Advantages and disadvantages of the additive printing process for the production of structural components
6. Influence of printing parameters on product quality
7. Topological optimisation (DfAM) of the component
8. Media selection and optimisation
9. Description of 3D printing processes (Print Preparation, 3D Printing and Post-processing)