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 sono tenute dal docente del corso, hanno durata di 120 minuti. Sono previste alcune lezioni con supporto informatico sull’uso di codici commerciali CAD, FEM, DfAM per il design e l’analisi delle strutture aerospaziali.

Al termine del corso è previsto un colloquio orale per la valutazione finale. Gli esercizi sono obbligatori per accedere alla prova orale ma non contribuiscono alla votazione d'esame. La prova orale si prefigge l’obiettivo di accertare le capacità di saper descrivere i processi per la progettazione, produzione e verifica di strutture aerospaziali tramite produzione additiva. Si svolgerà con un colloquio articolato su più domande atto ad accertare il livello di conoscenze raggiunto dallo studente. Ogni domanda contribuirà al voto finale.

Slides usate dal docente caricate su Teams dell’insegnamento 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.

Lessons take 120 minutes. There will be some computer-supported lectures on the use of commercial CAD, FEM, DfAM codes for the design and analysis of aerospace structures.

At the end of the course, an oral exam is scheduled for the final assessment. Completing the exercises is mandatory to access the oral exam but they do not contribute to the final grade. The oral exam aims to verify the ability to describe the processes for the design, production, and verification of aerospace structures through additive manufacturing. It will take the form of an interview consisting of several questions designed to assess the level of knowledge the student has achieved. Each question will contribute to the final grade

Slides used by the teacher on Teams Monthly oral examinations are programmed (excluding summer holydays)

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)