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PORTALE DELLA DIDATTICA

Tecnologia dei materiali polimerici

02NGKMZ

A.A. 2021/22

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Dei Materiali - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 64
Esercitazioni in aula 20
Esercitazioni in laboratorio 16
Tutoraggio 16
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Frache Alberto Professore Ordinario ING-IND/22 37 20 32 0 7
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/22 10 B - Caratterizzanti Discipline dell'ingegneria
Valutazione CPD 2021/22
2021/22
L’insegnamento prevede lo studio delle tecniche di trasformazione dei materiali polimerici termoplastici, con particolare attenzione anche ad alcuni elementi di progettazione. Seguirà l'approfondimento di tecnologie specifiche dei materiali polimerici caricati, di blends polimerici, della tecnologia della gomma, dei polimeri espansi e dei sistemi vernicianti e adesivi. Infine verranno presentate le modalità di selezione dei materiali polimerici per la progettazione di oggetti in plastica
The Course is related to the study of thermoplastic polymeric materials processing with a specific part on design. In the second part specific attention will be focused on technologies such as fillers for polymeric materials, polymeric blends, rubber technology, foams, paints, coating and adhesives. Finally will be presented the fundamentals for selection of polymeric materials and design of plastic objects.
L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze specifiche sulle proprietà dei materiali macromolecolari, sulle principali tecnologie di trasformazione dei materiali polimerici termoplastici e sui problemi inerenti i processi per l'ottenimento di prodotti su scala industriale. In particolare si dovranno conoscere le tecniche di ottenimento di oggetti in plastica più diffuse (stampaggio a iniezione ed estrusione) e altre meno utilizzate (soffiaggio, termoformatura). Saranno infine oggetto di studio le tecnologie per formare altri materiali plastici quali blend, gomme, espansi e saranno trattate le tecnologie per l'ottenimento e la modificazione di film e rivestimenti polimerici (coatings e vernici) e lo studio di adesivi. Lo studente dovrà essere in grado di selezionare il materiale adatto e la tecnologia di trasformazione da applicare per ottenere un oggetto in materiale plastico
During the course all the aspects of polymer technologies will be studied, taking into account the problems related to industrial scale-up of the processing. Particularly the processing techniques (injection molding and extrusion, thermoforming and blow molding) to form plastic objects will be known. Moreover it will be know the main polymer technologies as blends, rubber, foams, coating and adhesives. The student will be able to selected the right material and the right process in order to produce different plastic objects.
Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici Scienza e Tecnologia dei Materiali. Ingegneria dei Materiali
Polymer Science and Technology Materials Science and Techonology Materials Engineering
La prima parte del programma riguarderà: Viscolelasticità. Reologia. Reometria. Caratteristiche reologiche dei materiali polimerici in funzione del processo di trasformazione. Caratteristiche e problemi connessi ai processi di formatura dei polimeri termoplastici. Produzione di manufatti con polimeri termoplastici. Processi di compounding. Miscelazione reattiva. Stampaggio a iniezione, estrusione di tubi, film e lastre. Termoformatura, soffiaggio e stampaggio rotazionale. Tecniche di finitura superficiale e post-formatura. La seconda parte del programma prevede lo studio approfondito dei seguenti argomenti: Impiego di additivi, agenti di rinforzo e cariche nei polimeri. Blend polimerici. Tecnologia delle gomme. Produzione di polimeri espansi e relative tecnologie. Tecnologie dei rivestimenti polimerici: preparazione dei substrati e trattamenti superficiali. Studio dei sistemi adesivi e sigillanti. Presentazione delle più comuni classi di commodities, tecnopolimeri e biopolimeri. Infine verranno descritte le modalità di definizione dei parametri e scelta dei materiali per differenti oggetti in plastica.
The first part of the program will be focused on the following topics: Viscoelasticity, polymer melt rheology. Rheometry. Rheological features of polymers vs. processing. Thermoplastic polymer technologies. Compounding and reactive mixing. Injection molding, films, pipes extrusion. Blow molding, rotomolding and thermoforming. Post-processing techniques. The second part of the program will be focused on the following topics: Additives, reinforcing agents and fillers in polymers. Polymeric blends. Rubber technology. Expanded polymers and their technologies. Polymer coatings. Adhesive and sealing systems. List of the more important classes of polymers (commodities and technopolymers), advanced polymers and biopolymers. Definition of criteria to select materials for different plastic objects
Sono previste esercitazioni sperimentali sulla caratterizzazione reologica di polimeri fusi e sulla lavorazione di materiali termoplastici (compounding, estrusione, stampaggio a iniezione) e caratterizzazione morfologica di compound caricati. I laboratori sono organizzati presso la sede di Alessandria del Politecnico e sarà organizzato il trasferimento tramite autobus.
Laboratories on rheological characterization of molten polymers and on thermoplastic polymers processing (compounding, extrusion, injection molding) and morphological characterization of filled materials. The laboratories will be carried out at the Alessandria branch of Politecnico and for the students the travels will be arranged by bus.
Slides relative alle tematiche trattate preparate dal docente e per approfondimenti ed ulteriore consultazione: Polymer Processing, D.H. Morton-Jones, Fabbricazione di componenti in materiali polimerici; A.M. De Filippi, Scienza e tecnologia dei Materiali Polimerici; S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia. Polymer Science & Technology, second edition Joel R. Fried – Prentice Hall PTR Manuale delle Materie Plastiche 10° edizione, Hansjurgen Saechtling – Ed. Tecniche nuove Manuale dello stampaggio progettato, Giorgio Bertacchi – Ed. Tecniche nuove Polymer Processing, Principles and Design, D.G. Baird, D.I. Collias – Ed. Wiley Processing di Materiale Polimerici - Scuola AIM - Diderotiana Editrice La «Plastica» Conoscerla per apprezzarla, G. Locati, A. Fiocca – Ed Regione Piemonte Plastics Reinforcement and Industrial Applications, T.R. Crompton CRC Press Taylor & Francis Group; August 25, 2015 Filled Polymers: Science and Industrial Applications, Jean L. Leblanc CRC Press Taylor & Francis Group; October 14, 2009 Industrial Polymers, Specialty Polymers, and Their Applications, ManasChanda, SalilK. Roy CRC Press Taylor & Francis Group; July 18, 2008
Texts, readings, handouts and other learning resources Polymer Processing, D.H. Morton-Jones, Fabbricazione di componenti in materiali polimerici; A.M. De Filippi, Scienza e tecnologia dei Materiali Polimerici; S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F.P. La Mantia. Polymer Science & Technology, second edition Joel R. Fried – Prentice Hall PTR Manuale delle Materie Plastiche 10° edizione, Hansjurgen Saechtling – Ed. Tecniche nuove Manuale dello stampaggio progettato, Giorgio Bertacchi – Ed. Tecniche nuove Polymer Processing, Principles and Design, D.G. Baird, D.I. Collias – Ed. Wiley Processing di Materiale Polimerici - Scuola AIM - Diderotiana Editrice La «Plastica» Conoscerla per apprezzarla, G. Locati, A. Fiocca – Ed Regione Piemonte Plastics Reinforcement and Industrial Applications, T.R. Crompton CRC Press Taylor & Francis Group; August 25, 2015 Filled Polymers: Science and Industrial Applications, Jean L. Leblanc CRC Press Taylor & Francis Group; October 14, 2009 Industrial Polymers, Specialty Polymers, and Their Applications, ManasChanda, SalilK. Roy CRC Press Taylor & Francis Group; July 18, 2008
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza delle tecniche di trasformazione dei materiali polimerici, Conoscenza delle esperienze svolte presso i laboratori didattici sulle tecniche di trasformazione. Conoscenza delle tecnologie di formatura avanzate. Capacità di progettazione e scelta di materiali e tecnologie per la produzione di manufatti in materiale plastico. Criteri, regole e procedure per l’esame: L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite la valutazione di un esame scritto suddiviso in tre parti. In particolare: una prima parte relativa alle Tecnologie di trasformazione di polimeri e alle esperienze di laboratorio dove verrà chiesto di descrivere alcune di queste per accertarsi che lo studente conosca le modalità operative da mettere in atto per le tecniche di trasformazione della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (punteggio 0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 5 aperte (2 pt.) per una valutazione totale 15pt totali (la sufficienza si ottiene con 9pt). Una seconda parte relativa alle tecnologie trattate per la preparazione di polimeri caricati, blend, polimeri espansi, gomme, vernici e adesivi della durata di 40 minuti con 8 domande chiuse (0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (2pt.) per una valutazione totale di 10pt (la sufficienza si ottiene con 6pt). Una terza parte in cui verrà richiesto di progettare il materiale (polimeri, cariche e additivi) più idoneo per la realizzazione di oggetti in plastica e la relativa tecnica di formatura dell’oggetto della durata di 30 minuti per una valutazione di 5pt., (la sufficienza si ottiene con 3pt.); Durante lo svolgimento delle parti 1 e 2 non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. Mentre per la parte 3 sarà libero l’accesso a libri, appunti, internet. Per superare l’esame occorre che in tutte le prove si sia raggiunto un risultato sufficiente e il voto finale dell’esame sarà la somma dei risultati delle tre parti (15+10+5= 30). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza nell’esposizione delle domande aperte e nella parte 3 e permette di ottenere la lode.
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.
Exam: Written test;
Expected results: Knowledge of processing techniques. Knowledge of lab tests. Knowledge of advanced technologies for plastic materials. Design ability to choose materials and processing method for the parts production. Assessment and grading criteria There will three written parts for the final exam on: 1. Plastics processing and Lab experiences (60 minutes) with 10 multiple choice questions (0,5pt) and 5 open question (2pt.) total rating (15pt.) 2. Technologies for plastics (40 minutes) with 8 multiple choice questions (0,5pt) and 3 open question (2pt.) total rating (10pt.) 3. Plastic objects design (30 minutes) total rating (5pt.) During the parts 1 and 2 of the exam it is not possible to use books and slide. In the case of on-line exam it will be use Respondus Lockdown Browser. Final Mark: The final mark will be calculated by the sum of the marks obtained in the three examinations. An additional point will be reserved for the clarity of open questions to obtain the laude.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
Modalità di esame: Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite la valutazione di un esame scritto suddiviso in tre parti. Una prima parte relativa alle Tecnologie di trasformazione di polimeri e alle esperienze di laboratorio dove verrà chiesto di descrivere alcune di queste per accertarsi che lo studente conosca le modalità operative da mettere in atto per le tecniche di trasformazione della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (punteggio 0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 5 aperte (2 pt.) per una valutazione totale 15pt totali (la sufficienza si ottiene con 9pt). Una seconda parte relativa alle tecnologie trattate per la preparazione di polimeri caricati, blend, polimeri espansi, gomme, vernici e adesivi della durata di 40 minuti con 8 domande chiuse (0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (2pt.) per una valutazione totale di 10pt (la sufficienza si ottiene con 6pt). Una terza parte in cui verrà richiesto di progettare il materiale (polimeri, cariche e additivi) più idoneo per la realizzazione di oggetti in plastica e la relativa tecnica di formatura dell’oggetto della durata di 30 minuti per una valutazione di 5pt., (la sufficienza si ottiene con 3pt.); Durante lo svolgimento delle parti 1 e 2 non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. Mentre per la parte 3 sarà libero l’accesso a libri, appunti, internet. Per superare l’esame occorre che in tutte le prove si sia raggiunto un risultato sufficiente e il voto finale dell’esame sarà la somma dei risultati delle tre parti (15+10+5= 30). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza nell’esposizione delle domande aperte e nella parte 3 e permette di ottenere la lode.
Exam: Computer-based written test using the PoliTo platform;
There will three written parts for the final exam on: 1. Plastics processing and Lab experiences (60 minutes) with 10 multiple choice questions (0,5pt) and 5 open question (2pt.) total rating (15pt.) 2. Technologies for plastics (40 minutes) with 8 multiple choice questions (0,5pt) and 3 open question (2pt.) total rating (10pt.) 3. Plastic objects design (30 minutes) total rating (5pt.) During the parts 1 and 2 of the exam it is not possible to use books and slides. Final Mark: The final mark will be calculated by the sum of the marks obtained in the three examinations. An additional point will be reserved for the clarity of open questions to obtain the laude.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite la valutazione di un esame scritto suddiviso in tre parti. Una prima parte relativa alle Tecnologie di trasformazione di polimeri e alle esperienze di laboratorio dove verrà chiesto di descrivere alcune di queste per accertarsi che lo studente conosca le modalità operative da mettere in atto per le tecniche di trasformazione della durata di 60 minuti con 10 domande chiuse (punteggio 0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 5 aperte (2 pt.) per una valutazione totale 15pt totali (la sufficienza si ottiene con 9pt). Una seconda parte relativa alle tecnologie trattate per la preparazione di polimeri caricati, blend, polimeri espansi, gomme, vernici e adesivi della durata di 40 minuti con 8 domande chiuse (0,5pt. se corretta, 0 se errata) e 3 domande aperte (2pt.) per una valutazione totale di 10pt (la sufficienza si ottiene con 6pt). Una terza parte in cui verrà richiesto di progettare il materiale (polimeri, cariche e additivi) più idoneo per la realizzazione di oggetti in plastica e la relativa tecnica di formatura dell’oggetto della durata di 30 minuti per una valutazione di 5pt., (la sufficienza si ottiene con 3pt.); Durante lo svolgimento delle parti 1 e 2 non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo, né accessi a internet. In caso di svolgimento di esame da remoto si utilizzerà il sistema Respondus Lockdown Browser. Mentre per la parte 3 sarà libero l’accesso a libri, appunti, internet. Per superare l’esame occorre che in tutte le prove si sia raggiunto un risultato sufficiente e il voto finale dell’esame sarà la somma dei risultati delle tre parti (15+10+5= 30). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza nell’esposizione delle domande aperte e nella parte 3 e permette di ottenere la lode.
Exam: Written test; Computer-based written test using the PoliTo platform;
There will three written parts for the final exam on: 1. Plastics processing and Lab experiences (60 minutes) with 10 multiple choice questions (0,5pt) and 5 open question (2pt.) total rating (15pt.) 2. Technologies for plastics (40 minutes) with 8 multiple choice questions (0,5pt) and 3 open question (2pt.) total rating (10pt.) 3. Plastic objects design (30 minutes) total rating (5pt.) During the parts 1 and 2 of the exam it is not possible to use books and slides. Final Mark: The final mark will be calculated by the sum of the marks obtained in the three examinations. An additional point will be reserved for the clarity of open questions to obtain the laude.
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