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PORTALE DELLA DIDATTICA

Tecnologie e processi di fabbricazione

01NKSMV

A.A. 2018/19

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 40
Esercitazioni in aula 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Settineri Luca   Professore Ordinario ING-IND/16 40 20 0 0 10
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/16 6 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
2018/19
L'insegnamento ha il fine di fornire agli studenti una panoramica sui principali processi tecnologici per la trasformazione dei materiali, operati allo scopo di conferire loro caratteristiche micro e macro geometriche e micro e macrostrutturali tali da consentire il loro utilizzo per la fabbricazione di dispositivi in uso nel settore biomedico. Sono quindi descritti e analizzati i processi con deformazione plastica dei metalli, le tecniche più avanzate di fonderia, le lavorazioni con asportazione di materiale, le lavorazioni non convenzionali e le principali tecniche di microlavorazione, mettendole in relazione con i requisiti del prodotto, in termini di prestazioni e costi.
The purpose of this class is to give to the students an overview of the main technological processes for the transformation of the materials, operated with the aim of giving them the micro and macro geometrical features and micro and macrostructural characteristics to make them suitable for the fabrication of biomedical devices. Therefore, the described processes are: forming, advanced casting technologies, material removal processes, non-conventional processes, the main microfabrication technologies, putting them in relationship with the product specifications, in terms of costs and performance.
La conoscenza dei principali processi di fabbricazione è necessaria per consentire all'allievo di scegliere le tecnologie, di valutare i mezzi di produzione, anche collaborando alla loro progettazione, e di elaborare i cicli di fabbricazione dei singoli componenti, costituiti dei vari materiali di interesse ingegneristico. Al termine dell'insegnamento l'allievo dovrà: - conoscere e applicare le relazioni tra materiali e processi di fabbricazione; - conoscere e applicare le principali tecniche di fabbricazione; - conoscere e applicare i parametri fondamentali di processo e le loro interazioni con i requisiti del manufatto (qualità, tolleranze, finiture superficiali etc.); - conoscere e applicare le azioni necessarie per minimizzare il costo del prodotto; Per quanto concerne l'autonomia di giudizio, si richiederà all'allievo di valutare i problemi in ambito manifatturiero, trovandone rapidamente la soluzione avendo maturata la conoscenza delle interazioni fra i diversi fattori del processo produttivo, e avendo a disposizione un insieme di conoscenze che gli permettono di stimare rapidamente gli ordini di grandezza delle variabili. Per quanto concerne l'abilità comunicativa, si richiederà all'allievo di: - sapere stilare relazioni tecniche con elevato livello di professionalità; - sapersi relazionare oralmente. La capacità di apprendimento verrà stimolata attraverso l'integrazione di strumenti didattici diversi, come le diapositive, i libri di testo, la proiezione di video, naturalmente accompagnate dai commenti e dalle presentazioni orali del docente. Inoltre gli studenti saranno stimolati a condurre degli approfondimenti per i quali sarà loro necessario ricercare il materiale di supporto.
The knowledge of the main fabrication processes is necessary to allow the students to choose the technologies, evaluate the production means, also cooperating to their design, and to elaborate the fabrication cycles of the single components, made in the various existing engineering materials. At the end of the class, the student will: - know and be able to apply the relationships between materials and fabrication processes; - know and be able to apply the main fabrication techniques; - know and be able to apply the fundamental process parameters and their interaction with the component requisites (quality, tolerances, surface finish etc.); - know and be able to apply the necessary actions to minimize the product costs; As far as the autonomy of the student is concerned, he/she will be required to evaluate the manufacturing problem, finding a viable solution in reasonable time, knowing the interactions among the different factors of the production process, and the capability of estimating the order of magnitude of the variables. As far as the communication skills are concerned, the student will be required to: - know how to write technical reports with an elevated level of professionalism - know how to present orally technical problems related to a production process. The learning capability will be stimulated through the integration of different teaching tool, such as slide, textbooks, projection of videos, integrated by the comments and oral presentations of the teacher. Further, the students will be stimulated to carry out further in-depth studies, for which they will have to find the supporting material.
All'allievo tuttavia viene richiesta innanzitutto la conoscenza degli elementi essenziali del disegno tecnico, trovando ogni processo di fabbricazione il suo punto di partenza nel disegno del particolare da fabbricare. Gli si chiede inoltre un certo grado di conoscenza dei materiali d'interesse ingegneristico e dei loro comportamenti fondamentali, in modo da saper stilare o valutare in modo consapevole i cicli di fabbricazione, giudicando l'influsso del materiale sul processo e sulle sue variabili. Alcuni elementi di disegno tecnico e di comportamento meccanico dei materiali saranno comunque forniti all’inizio del corso.
The student will be required to know the basic elements of technical drawing, since every fabrication process finds its starting point in the drawing of the component to manufacture. Further, some knowledge about the main engineering materials and their basic behavior, in order to be able to prepare correctly the fabrication cycles, evaluating the effects of the material behavior on the process and on its output variables. Some elements of technical drawing and mechanical behavior of materials will be in any case given at the beginning of the class.
- Introduzione al corso, elementi di disegno tecnico e di comportamento dei materiali 6 h - Teoria delle trasformazioni 2 h - Tassonomia dei processi di fabbricazione 2 h - Lavorazioni di fonderia 6 h - Lavorazioni per deformazione plastica 6 h - Lavorazioni per asportazione di truciolo 10 h - Processi di lavorazione dei materiali plastici 4 h - Ottimizzazione economica dei processi di lavorazione 4 h - Cicli di lavorazione 4 h - Lavorazioni non convenzionali 4 h - Processi di Manifattura Additiva 6 h - Sostenibilità dei Processi manifatturieri 6 h
- Introduction, elements of technical drawing and mechanical behavior of materials 6 h - Transformation theory 2 h - Taxonomy of the fabrication processes 2 h - Casting processes 6 h - Forming processes 6 h - Material removal processes 10 h - Polymer processing 4 h - Economical optimization of the fabrication processes 4 h - Manufacturing cycles 4 h - Non conventional machining 4 h - Additive Manufacturing 6 h - Sustainability of Manufacturing Processes 6 h
Nell’ambito di alcuni degli argomenti sopradescritti, saranno condotte esercitazioni numeriche in aula, per un totale di 16 h. Sarà inoltre organizzata una visita ad un laboratorio tecnologico, della durata di 1,5 h, con una suddivisione in due squadre.
The course is organized in a series of lectures (42 h), and exercises in class (16.5 h). Further, a visit to a technological lab will be organized, lasting 1.5 h, for which the students will be divided in two groups.
Il testo di riferimento è: Kalpakjian Serope; Schmid Steven R., Tecnologia Meccanica, Hoepli Editore Saranno inoltre fornite le diapositive proiettate durante le lezioni, nonché testi di esercizi numerici risolti e non.
The textbook is: Kalpakjian Serope; Schmid Steven R., Tecnologia Meccanica, Hoepli Editore Further, the students will be handed the slides projected during the lectures and numerical exercises.
Modalità di esame: prova scritta;
L’esame consiste in una prova scritta, con una valutazione complessiva in trentesimi, contenente quesiti di natura teorica e richiedente la risoluzione di problemi di tipo quantitativo per la soluzione dei quali è necessaria l’applicazione di modelli e procedure discussi nel corso delle lezioni e delle esercitazioni. La durata dell'esame è di 2 ore e trenta minuti. Lo studente può ritirarsi entro la prima ora, e l'utilizzo di libri di testo, appunti, e/o altro materiale didattico non è ammesso. Obiettivo dell'esame è accertare la conoscenza dei principali processi di fabbricazione e dei metodi per la loro ottimizzazione, nonché la capacità del candidato di applicare correttamente le metodologie discusse apprese. Il docente discuterà singolarmente l'esito dello scritto con ogni studente che ne faccia richiesta.
Exam: written test;
The exam consists of a written test, with a maximum evaluation of 30 points, containing questions of theoretical nature and the resolution of quantitative problems where the models and procedures described during the lectures are required. The time available for completing the written exam is 2 hours and thirty minutes. The student may withdraw within the first hour, and the use of books and/or other material is forbidden. The goal of the exam is to ascertain the knowledge of the main manufacturing processes and of the methods for their optimization, and the ability of the candidate to correctly apply the discussed methodologies. The professor will discuss the outcome of the written test individually with each student who will require it.


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