L’insegnamento è integrato e si propone di sviluppare le conoscenze relative al disegno tecnico, ai principali materiali metallici e polimerici e ai relativi processi di fabbricazione utilizzati nell’industria manifatturiera. Il disegno tecnico industriale è uno strumento insostituibile e sintetico per trasmettere un’informazione in tutti i settori tecnici. Nell’ambito del disegno meccanico, il disegno tecnico è uno strumento che permette, attraverso un insieme convenzionale di linee, simboli ed altre indicazioni, di fornire delle informazioni sulla funzione, sulla forma, sulle dimensioni, sulla lavorazione e sul materiale relativi ad un determinato oggetto. L'insegnamento propone di fornire agli studenti la conoscenza dei principi del disegno tecnico e le normative che regolano la produzione di questo tipo di documenti. Tali conoscenze risultano essenziali per una figura aziendale come quella del tecnico manifatturiero, che ha la necessità di interpretare e realizzare della documentazione tecnica a supporto del processo di sviluppo dei prodotti industriali. Saranno, inoltre, descritte le principali classi di materiali polimerici e metallici con particolare riferimento alle caratteristiche che li rendono di interesse in ambito industriale manufatturiero. Verranno descritte le caratteristiche fondamentali che determinano le proprietà materiale con particolare riferimento alle ricadute in ambito produttivo in termini di processabilità ed applicabilità. Verranno descritti i principali processi di deformazione plastica dei metalli, le lavorazioni con asportazione di materiale, i processi di giunzione e alcune tecnologie di fabbricazione dei manufatti in materiale polimerico termoplastico. Si evidenzieranno le principali caratteristiche di questi processi e le loro relazioni con i materiali e requisiti di prodotto, in termini di qualità, prestazioni e costi. Infine, l’insegnamento si propone di dare allo studente gli elementi di base per la stesura di un ciclo di fabbricazione.

Le lezioni e le esercitazioni relative al disegno tecnico consentiranno allo studente di: • Conoscere e comprendere i fondamenti teorici, le tecniche applicative di base e del linguaggio grafico e normativo del disegno tecnico industriale; gli elementi geometrici e le convenzioni di rappresentazione; le tecniche proiettive e di sezionamento per la rappresentazione tecnica grafica; i principi e le tecniche di quotatura e di attribuzione delle tolleranze dimensionali; gli elementi e i principi tecnologici di base necessari alla corretta interpretazione di disegni di fabbricazione in ambito industriale. • Conoscere e comprendere le caratteristiche funzionali e costruttive di semplici componenti meccanici, le normative relative ai principali organi filettati e collegamenti fissi. • Interpretare disegni tecnici di macchine, impianti e sottogruppi. • Essere in grado di scegliere e dimensionare i principali organi filettati. La conoscenza dei principali materiali e processi produttivi utilizzati dall’industria manifatturiera è necessaria per consentire allo studente di avere delle mansioni esecutive e di supporto alle prestazioni più complesse inerenti alla valutazione e alla gestione dei processi di produzione, anche collaborando alla loro progettazione, alla stesura dei cicli di lavorazione dei singoli componenti, nonché all’esecuzione di test tecnologici e meccanici per la valutazione dell’influenza dei processi manifatturieri sulla qualità del prodotto. Altresì, lo studente deve essere in grado di interpretare e redigere una documentazione tecnica relativa ai processi di produzione e ai materiali di interesse per l’industria manifatturiera. I risultati di apprendimento atteso sono di seguito descritti In relazione ai descrittori di Dublino. Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): 1. acquisire le competenze di base per affrontare le problematiche di ricerca e selezione delle materie prime necessarie nell’industria manufatturiera 2. imparare a caratterizzare, collaudare e certificare un materiale idoneo a uno specifico processo/prodotto. 3. acquisire una conoscenza e una comprensione dei principali processi produttivi dell'industria manifatturiera e le loro peculiarità (tipologia di macchine, utensili/stampi, materiali processabili, ecc…); 4. conoscere e comprendere le relazioni fondamentali tra materiali, processi di fabbricazione e requisiti del manufatto (finiture superficiali, tolleranze geometriche, ecc…); 5. identificare i vantaggi e le limitazioni dei processi di produzione industriale. Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): 6. comprendere le schede tecniche dei materiali in ingresso. 7. selezionare materiali e classi di materiali idonei alle applicazioni di fabbrica. 8. interpretare una documentazione tecnica relativa ai processi di produzione e ai materiali di interesse per l’industria manifatturiera; 9. condurre i principali test tecnologici e meccanici per la caratterizzazione dei materiali di interesse per l’industria manifatturiera secondo le normative vigenti; 10. redigere un ciclo di lavorazione di un processo manifatturiero; Autonomia di giudizio (making judgements): 11. essere in grado di valutare l’idoneità di un materiale ad per la produzione di uno specifico manufatto industriale. 12. Essere in grado di descrivere un processo di analisi materiale al fine di certificare un prodotto per il mercato. 13. essere in grado di identificare e selezionare criticamente le informazioni necessarie a supporto di una corretta selezione, pianificazione e/o gestione di un processo manifatturiero; 14. sapere scegliere le prove tecnologiche e meccaniche più adeguate per la caratterizzazione di un materiale; 15. utilizzare la letteratura tecnica appropriata a supporto delle attività ingegneristiche. Abilità comunicative (communication skills): 16. capacità di interloquire in modo critico con i fornitori di materia prima. 17. capacità di redigere una documentazione tecnica relativa ai processi di produzione e ai materiali di interesse per l’industria manifatturiera; 18. capacità di presentare, comunicare, discutere gli argomenti trattati nel corso. Capacità di apprendere (learning skills): 19. capacità di interfacciarsi con le banche dati web per l’acquisizione di documentazione tecnica legata a materiali e processi 20. Lo studente svilupperà le capacità di apprendimento attraverso lo studio individuale degli argomenti trattati durante il corso. Inoltre, l'analisi delle diverse problematiche che si possono presentare in un processo di produzione potrà essere affrontata con discussioni di gruppo; 21. lo studente avrà l'opportunità di approfondire la conoscenza dei processi di produzione consultando i testi specializzati e gli standard tecnici, sia nazionali che internazionali, che il docente potrà fornire durante il corso.

Allo studente sono richieste delle conoscenze di base dei principali metodi di rappresentazione grafica, dell’analisi matematica e delle proprietà dei materiali.

Disegno tecnico (40 ore) INTRODUZIONE AL DISEGNO TECNICO - Il ruolo il linguaggio grafico per la comunicazione di informazioni tecniche nel ciclo di vita del prodotto. - Normazione ed unificazione nell'ambito del disegno tecnico: scale, formati dei fogli, linee e simbologia grafica. METODI PER LA RAPPRESENTAZIONE DEL PRODOTTO SECONDO NORMATIVA ISO - Proiezioni ortografiche di solidi e loro compenetrazione. - Sezioni e relative norme di rappresentazione. - Disegno di parte e di assieme (BOM). QUOTATURA DEL PRODOTTO SECONDO NORMATIVA ISO - Quotatura funzionale. - Quotatura tecnologica. - Quotatura di controllo. RAPPRESENTAZIONE DI ELEMENTI UNIFICATI E LORO DESIGNAZIONE - Filettature, componenti filettati e collegamenti filettati. Materiali e ai relativi processi di fabbricazione per l’industria manifatturiera (60 ore) 1. Introduzione ai Materiali metallici: - Principi di funzionamento dei materiali metallici; - Relazione microstruttura proprietà con particolare riferimento ai risvolti sulle tecnologie produttive; - Trattamenti termici sui materiali metallici: principi ed effetti; - Principali classi di materiali metallici per l’industria: Acciai, Leghe di Alluminio e Leghe di Rame. 2. Introduzione ai materiali polimerici: - Principi di funzionamento dei materiali polimerici; - Relazione microstruttura proprietà con particolare riferimento ai risvolti sulle tecnologie produttive; - Processi di modifica e funzionalizzazione dei materiali polimerici; - Principali classi di materiali polimerici: Termoplastici e Termoindurenti. 3. Metodi di selezione dei materiali 4. Principali prove tecnologiche e meccaniche sui materiali: prova di trazione, prova di compressione, prova di durezza, prova di resilienza. 5. Introduzione alle lavorazioni e cenno sui processi fusori 6. Lavorazioni per deformazione plastica: - Lavorazioni di forgiatura, stampaggio, estrusione e trafilatura; - Lavorazioni sulle lamiere: tranciatura, piegatura, imbutitura. 7. Lavorazioni per asportazione di truciolo: - l controllo numerico delle macchine utensili: - Definizioni e schema di principio di una M.U. a C.N.C. - Componenti della MU a CNC; - Lavorazioni di tornitura, foratura, fresatura, rettifica; - Formazione del truciolo; - Meccanismi di usura degli utensili; - Definizione dei cicli di lavorazione; - Linguaggio ISO. 8. Processi di trasformazione dei componenti in materiale termoplastico: - Stampaggio ad iniezione e a rotazione

L'insegnamento è suddiviso in lezioni frontali, esercitazioni in aula e di laboratorio. Le esercitazioni di disegno tecnico consistono nella rappresentazione grafica a mano di organi presentati singolarmente, o estratti da complessivi. La comprensione dei principi del disegno 2D e 3D comprende i concetti fondamentali di teoria delle proiezioni, delle viste nascoste e delle sezioni, che comportano abilità spaziali come la rotazione mentale e la visualizzazione spaziale. La natura fisica dell’esperienza del disegno a mano e del training attraverso la geometria descrittiva sviluppa una più profonda abilità nella capacità mentale di manipolazione dello spazio tridimensionale. Durante le lezioni frontali saranno discussi i materiali e i fondamenti teorici delle principali tecnologie di fabbricazione per l’industria manifatturiera. Le esercitazioni in aula consentiranno di chiarire quanto discusso nelle lezioni teoriche tramite esercizi numerici e/o al calcolatore. Le esercitazioni in laboratorio permetteranno allo studente di comprendere come sono condotti alcuni processi di produzione e le prove tecnologiche e meccaniche per la caratterizzazione dei materiali e e si realizzeranno disegni di semplici componenti meccanici.

Le slide in formato .pdf utilizzate a lezione sono messe a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul Portale della Didattica. Il docente potrà fornire del materiale didattico aggiuntivo relativo alla svolgimento delle esercitazioni. Testi consigliati per approfondimenti: - E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, vol. I e II, ed. Il Capitello, Torino - S. Tornincasa, A. Zompì, E. Vezzetti, S. Moos: Quotatura funzionale degli organi di macchine, Edizioni CLUT, Torino. - William F. Smith, “Scienza e Tecnologia dei Materiali”, McGraw-Hill Italia, Milano - W. Kurz, J.P. Mercier, G. Zimbelli, “Introduzione alla Scienza dei Materiali” Hoepli, Milano - S. Kalpakjian, S.R. Schmid, "Tecnologia meccanica", 5a edizione, ed. Pearson Education Italia - M. Santochi, F. Giusti, "Tecnologia meccanica e studi di fabbricazione", 2a edizione, ed. CEA – Casa Editrice Ambrosiana

Slides; Esercizi; Esercizi risolti;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato grafico individuale;

Exam: Written test; Individual graphic design project;

... Le tavole di disegno assegnate durante il corso dovranno essere regolamente consegnate con cadenza settimanale e verranno valutate. Alla fine del corso, per le tavole di disegno si definirà il punteggio complessivo che sarà di massimo 8 punti. Tale punteggio si sommerà alla valutazione della prova scritta in aula volta ad accertare l'acquisizione delle conoscenze relative alla rappresentazione grafica, ai materiali e alle tecnologie di produzione di componenti meccanici. E’ argomento d’esame tutto quanto illustrato durante le corrispondenti lezioni e le esercitazioni. La prova scritta consiste in quesiti che riguarderanno sia la teoria che la soluzione di esercizi. Per ogni quesito sarà indicato il punteggio massimo che potrà essere attribuito, definito in funzione della complessità del quesito stesso. La valutazione si ottiene come somma dei punti ottenuti per ogni quesito. Per la prova scritta, l'allievo avrà a disposizione 2 ore, potendosi ritirare in qualsiasi momento prima della conclusione dello scritto. Al fine di verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento, e quindi l’acquisizione delle conoscenze e delle capacità di applicarle, la prova scritta si articola in due parti: - la prima parte, che tende a verificare l’acquisizione dei fondamenti di materiali e tecnologie, verte sulla teoria svolta a lezione per una durata di 1 ora. Voto massimo 16/30; - la seconda parte tende a verificare il livello di apprendimento nel risolvere problemi di natura tecnologica e consiste nello svolgimento di alcuni esercizi di calcolo, simili a quelli presentati nelle esercitazioni. La prova ha una durata di 1 ora. Voto massimo 6/30. L'allievo non potrà utilizzare alcun testo o appunto se non espressamente indicato dal docente. E' necessario portare una calcolatrice scientifica. La consegna dell'elaborato scritto comporta l'avvio della procedura di valutazione che si concluderà in ogni caso con un voto, sufficiente o insufficiente, e con la sua registrazione sul registro degli esami. L’eventuale lode sarà assegnata dal docente in base all'esito delle domande teoriche e dello svolgimento degli esercizi.

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.