L’insegnamento prevede lo studio delle tecniche di trasformazione dei materiali polimerici termoplastici, con particolare attenzione anche ad alcuni elementi di progettazione. Si presenteranno dapprima le principali classi di polimeri, gli additivi e le cariche. Seguirà l’approfondimento relativo alla reologia dei polimeri che verrà collegato alle tecniche di compounding per la preparazione dei materiali plastici e alle principali tecniche di trasformazione: estrusione e stampaggio a iniezione. Verranno poi presentate le altre tecniche di trasformazione e alcune tecnologie specifiche quali blends, espansi e gomme, sistemi vernicianti e adesivi. Verranno quindi presentate le modalità di selezione dei materiali polimerici per la progettazione di oggetti in plastica.

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

Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici Scienza e Tecnologia dei Materiali. Ingegneria dei Materiali

Il programma del corso sarà strutturato in diverse parti: 1) Materiali polimerici (commodities, tecnopolimeri, biopolimeri), additivi di processo e di prodotto, cariche riempitive, cariche funzionalizzanti, cariche di rinforzo, nanocariche, cariche naturali 2) Tecnologie di trasformazione: Reologia. Reometria. Relazioni reologia/processing. 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 post-formatura. Blend polimerici. Tecnologia delle gomme. Produzione di polimeri espansi e relative tecnologie 3) Tecnologie dei rivestimenti polimerici: preparazione dei substrati e trattamenti superficiali. Studio dei sistemi adesivi e sigillanti. 4) Modalità di definizione dei parametri e scelta dei materiali e delle tecnologie di trasformazione per differenti oggetti in plastica.

Sono previste 65 ore di lezione frontale Sono previste 15 ore di esercitazioni in aula in piccoli gruppi relativamente alla progettazione di oggetti in plastica Sono previste 20 ore di esercitazioni sperimentali a gruppi, sulla caratterizzazione reologica di polimeri fusi e sulla lavorazione di materiali termoplastici (compounding, estrusione, stampaggio a iniezione). Le esercitazioni sperimentali prevedono un percorso di Team Based Learning che si sviluppa nella progettazione di un materiale/processo e discussione dei risultati delle caratterizzazioni sullo stesso. Le esercitazioni sperimentali sono organizzate presso la sede di Alessandria del Politecnico e sarà organizzato il trasferimento tramite autobus.

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

Slides; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ; Strumenti di auto-valutazione;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group project;

... 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 dell'attività TBL, di una parte scritta, una progettazione e una parte orale. In particolare: - L'attività TBL prevede una presentazione multimediale del progetto sviluppato durante le esercitazioni sperimentali (7pt.) - La parte scritta è finalizzata a verificare una preparazione di base minima necessaria per affrontare la progettazione e l'esame orale e prevede 1 domanda aperta su: Reologia e Tecniche di trasformazione, (4 pt. 20 minuti). Lo studente potrà accedere alle successive prove solo se avrà acquisito la sufficienza (2.5pt.). - La prova di Progettazione è finalizzata a verificare l'acquisizione delle conoscenze relative a scelta del materiale (polimeri, cariche e additivi) più idoneo per la realizzazione di oggetti in plastica e la relativa tecnica di formatura dell’oggetto (5pt. 45 minuti) - La parte orale mira ad approfondire, a partire dal risultato della prova di progettazione, le tematiche del corso: reologia e materiale, processo di trasformazione, attività svolte durante i laboratori, tecniche speciali. (pt. 14). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza e completezza nell’esposizione orale e permette di ottenere la lode. - Ulteriori 2 pt. potranno essere acquisiti attraverso la preparazione di una presentazione o di un elaborato scritto riguardante gli argomenti trattati nel corso dell’approfondimento su sistemi vernicianti e adesivi. Sarà data particolare enfasi alla capacità critica con la quale gli studenti avranno affrontato le tematiche proposte, anche in relazione all’individuazione di possibili esempi di applicazione reale/industriale delle tematiche proposte. Per le studentesse e gli studenti non frequentanti l'esame sarà così strutturato: - La parte scritta è finalizzata a verificare una preparazione di base minima necessaria per affrontare la progettazione e l'esame orale e prevede 1 domanda aperta su: Reologia e Tecniche di trasformazione, (4 pt. 20 minuti). Lo studente potrà accedere alle successive prove solo se avrà acquisito la sufficienza (2.5pt.). - La prova di Progettazione è finalizzata a verificare l'acquisizione delle conoscenze relative a scelta del materiale (polimeri, cariche e additivi) più idoneo per la realizzazione di oggetti in plastica e la relativa tecnica di formatura dell’oggetto (5pt. 45 minuti) - La parte orale mira ad approfondire, a partire dal risultato della prova di progettazione, le tematiche del corso: reologia e materiale, processo di trasformazione, tecniche speciali. (pt. 21). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza e completezza nell’esposizione orale 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.