I nuovi processi manifatturieri basati sull'additive manufacturing - Intraprendenti

L’Additive Manufacturing (AM), nota anche con il termine di Stampa 3D è una delle tecnologie abilitanti del piano di Industria 4.0 e da diversi anni sta assumendo un ruolo sempre più importante nell’ambito della manifattura sostenibile di componenti in materiale metallico e polimerico. È una tecnologia multidisciplinare che richiede competenze sui materiali, sui processi, sui sensori e sulla gestione dei dati. L’insegnamento ha come obiettivo quello di fornire un’introduzione generale sulla tecnologia della fabbricazione additiva (FA), comprensiva delle conoscenze inerenti alle famiglie di materiali utilizzabili e sviluppabili con le tecnologie additive. Vengono analizzate le motivazioni che sono alla base della sua diffusione globale nei settori industriali (quali aerospazio, automobile, bianco) e non (quali biomedicale, gioielleria). Viene analizzato il ciclo della FA, classificate le tecniche ed illustrati i principali campi di applicazione. Sono descritte quelle attualmente disponibili e consolidate sul mercato. Per ciascuna tecnica vengono indicati i materiali disponibili, i vantaggi e i limiti, i principali settori di utilizzo e le prospettive future. Relativamente ai materiali, a partire dalle conoscenze di base, l’insegnamento fornisce le nozioni necessarie ad ottimizzarne l’utilizzo mediante le tecnologie additive nelle diverse applicazioni. Nello specifico vengono analizzati i materiali polimerici termoplastici e termoindurenti e i materiali metallici ad elevato valore aggiunto. Sono inoltre affrontati i temi dell’introduzione del sistema di FA nell’impresa l’integrazione con i processi convenzionali per massimizzare i vantaggi di entrambe le soluzioni.

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L’insegnamento intende fornire all’allievo la conoscenza delle tecnologie della fabbricazione additiva, dei relativi materiali e dei principali campi applicativi, sviluppando in esso l’abilità di definire la strategia di scelta più idonea in funzione del prodotto, del materiale e del volume produttivo. L’allievo sarà inoltre in grado di integrare le tecniche di FA con quelle convenzionali per massimizzare i vantaggi in termini di riduzione dei costi e del time to market. Conoscerà le peculiarità delle proprietà dei materiali prodotti attraverso le tecnologie additive.

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Non sono richiesti prerequisiti.

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Lezioni (40 ore). 1. La fabbricazione additiva (FA) (4 ore): • La filosofia della fabbricazione per piani e la sua giustificazione economica; • L’integrazione con i sistemi CAD 3D; • Classificazione delle tecniche di FA; • Le motivazioni economiche che sono alla base della diffusione delle tecniche di FA. 2. Le tecniche di FA per destinate alla produzione di componenti in materiale polimerico (8 ore): • Stereolitografia; • Processi Polyjet/Project; • Fused Deposition Modelling; • Sinterizzazione selettiva laser. 3. Le tecniche di FA per destinate alla produzione di componenti in materiale metallico (8 ore): • Selective laser melting; • Electron Beam Melting • Deposizione laser. 4. I materiali polimerici per le tecniche di FA (6 ore): • polimeri termoindurenti per i processi di stereolitografia e polyjet/process; • polimeri termoplastic per i processi di fused deposition modelling e sinterizzazione selettiva laser; 5. Le polveri metalliche come materie prime per le tecniche di FA (8 ore): • tipologie, qualità delle polveri, tecnologie produttive, correlazione con la qualità e riciclo; • leghe di alluminio; • leghe di titanio e intermetallici; • le superleghe a base nichel e cobalto. 6. Le applicazioni della fabbricazione additiva (3 ore): • Prototipazione funzionale; • Attrezzaggio rapido; • Produzione definitiva. 7. Introduzione delle tecniche di fabbricazione additiva nelle aziende manifatturiera (3 ore): • Analisi dei prerequisiti; • Criteri di scelta della tecnica di fabbricazione additiva e del relativo materiale in funzione dell’applicazione; • Integrazione con i processi convenzionali. Esercitazioni / Laboratori / Seminari / Visite (20 ore). Sono previsti: • presentazione e visita del Centro Interdipartimentale di Integrated Additive Manufacturing del Politecnico di Torino (IAM@PoliTo); • presentazione e visita del Competence Center CIM 4.0; • testimonianze aziendali sui vari argomenti trattati nell’insegnamento; • visite presso aziende operanti nel settore della fabbricazione additiva.

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L’insegnamento comprende 60 ore di lezione 20 ore di attività laboratoriale sui diversi argomenti trattati.

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Le dispense, stampati delle diapositive utilizzate a lezione, vengono messe a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul Portale della Didattica.

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Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

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Exam: Compulsory oral exam;

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Non è prevista una votazione finale ma un superato/non superato sulla base della valutazione tramite prova orale del reale raggiungimento degli obiettivi formativi previsti e della frequenza di almeno il 70% delle ore. La prova orale consiste in quattro domande aperte ed ha una durata media di circa 40 minuti.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.