Il corso è volto all'approfondimento dei processi e delle tecnologie di formatura dei metalli e delle loro leghe. Dopo un’introduzione dei principi fondamentali riferiti alle differenti tecniche, vengono esaminati i processi e gli impianti utilizzati. In particolare vengono studiate ed analizzate le applicazioni delle tecnologie per la fabbricazione di pezzi finiti e costituiti dalle differenti leghe e compositi impiegati in ambito industriale.

Un aspetto fondamentale del corso riguarda la valutazione di caratteristiche e proprietà del prodotto finito, in relazione anche alla tecnologia adottata, mettendo in primo piano gli aspetti legati al confronto tecnico/economico, alla defettologia ed al controllo qualità.
Uno stretto contatto con le realtà industriali più significative, mediante visite appositamente programmate, fornisce un contenuto pratico al corso e favorisce un migliore aggiornamento su evoluzione ed innovazione tecnologica.

Conoscenze sulla deformazione plastica dei materiali, acquisite durante la laurea triennale.

DEFORMAZIONE PLASTICA
Metallurgia di forno e di siviera. Colata in lingottiera e colata continua. Richiami di teoria della plasticità e dei fondamenti teorici della deformazione plastica. Deformazione a caldo, in semicaldo ed a freddo. Laminazione primaria e secondaria. Fucinatura, stampaggio, estrusione diretta ed inversa, trafilatura, tranciatura e formatura delle lamiere sottili. Tensioni residue e difetti più comuni dopo lavorazione, leghe assoggettabili ai processi di deformazione plastica, proprietà e caratteristiche dei pezzi ottenuti, controllo qualità.

FONDERIA
Richiami ai principi di solidificazione delle leghe. Diagramma di flusso e ciclo di lavorazione tipico di una fonderia. Modelli, forme ed anime, modalità di formatura e processi speciali di formatura. Colata in gravità e centrifuga, colata in conchiglia e pressocolata. Investments casting o cera persa. Squeezecasting, Rheocasting e Thixomolding. Lavorazioni di finitura e controllo dei getti, leghe tipiche da fonderia e loro settori di impiego, assicurazione della qualità.

METALLURGIA DELLA POLVERI e MIM:
Analisi del ciclo completo di produzione dei sinterizzati. Polveri, produzione, miscelazione, compattazione e forme limiti ottenibili. Aspetti termodinamici del processo di sinterizzazione, forni e atmosfere di sinterizzazione. Processi particolari di compattazione, pressatura isostatica a freddo ed a caldo.
Lavorazioni secondarie dei sinterizzati: trattamenti termici, calibrazione, infiltrazione e impregnazione. Metalli e leghe idonei al processo, loro caratteristiche ed applicazioni. controllo qualità e finitura.
MIM. Caratteristiche ed applicazioni. Materie prime e ciclo produttivo.

TECNOLOGIE DI SPRUZZATURA:
Processo Ospray. Tecniche di metallizzazione: flame spray, plasma spray, HVOF, laser cladding. Riparazione e rivestimento di componenti e utensili per migliorare le resistenze a corrosione e ad usura.

TECNICHE DI GIUNZIONE
Giunzione mediante collanti. Giunzioni meccaniche: chiodature e rivettature. Brasatura e leghe per brasatura. Processi di saldatura e metallurgia della saldatura. Verifica e controllo delle giunzioni.

CRITERI DI SCELTA E ANALISI DEI COSTI
Confronti tecnico/economici tra le differenti tecnologie alternative e criteri di scelta. Ottimizzazione tecnico economica ed indici di costo. Progetto di un processo di formatura, progetto degli utensili, fattori di forma. In laboratorio saranno esaminate le caratteristiche di formabilità, le proprietà e le caratteristiche microstrutturali dei materiali in funzione delle differenti tecnologie adottate, osservazione e analisi di pezzi finiti.

Esame di un componente funzionale, con analisi delle singole parti componenti, individuazione dei materiali più appropriati per la loro fabbricazione, scelta del processo di formatura e progettazione del ciclo di produzione.

Dispense redatte dal Docente, con riferimenti a manuali specifici.
G. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw.Hill, Tokio, 1988.
R.A. Higgins, Engineering Metallurgy, Vol I e II, ELBS, Kent, 1986.
E. Mosca, Metallurgia delle polveri, AMMA, Torino, 1983.

Per la verifica dell’apprendimento esiste il solo esame finale, che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese. In particolare, l’esame consiste in una prova orale nella quale si considerano e si discutono le tecnologie ritenute più appropriate per la produzione industriale di particolari specifici. Le domande sono scelte in modo da verificare l’apprendimento di ogni aspetto trattato nel corso, ed in particolare esse vertono su tecniche di fabbricazione mediante: processi di deformazione plastica, tecniche di fonderia, processi di metallurgia delle polveri e processi di giunzione/saldatura. Per ognuna si potranno approfondire le basi teoriche, i campi di applicazione maggiormente idonei e gli aspetti progettuali e pratici delle tecnologie stesse, inclusi confronti tecnico economici.
Il voto finale tiene conto del livello di conoscenza degli argomenti d’esame, nonché delle capacità critiche e delle abilità espositive dell’allievo.