L’insegnamento prevede lo studio delle tecniche di trasformazione dei materiali polimerici termoplastici, con particolare attenzione anche ad alcuni elementi di progettazione e simulazione dello stampaggio a iniezione. Seguirà l'approfondimento di tecnologie specifiche dei materiali polimerici caricati, di blends polimerici, della tecnologia della gomma, dei polimeri espansi e dei sistemi vernicianti. Infine verranno 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). Nel caso dello stampaggio a iniezione verranno anche trattati i concetti basilari della progettazione e della simulazione dello stampaggio stesso. 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). 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

La prima parte del programma (4 CFU) riguarderà: struttura e morfologia dei polimeri con riferimento ai processi di produzione. Viscolelasticità. Reologia. Caratteristiche e problemi connessi ai processi di formatura dei polimeri termoplastici. Produzione di manufatti con polimeri termoplastici. Processi di compounding. Miscelazione reattiva.
La seconda parte del programma (2CFU) sarà dedicata alla progettazione e simulazione del processo di stampaggio a iniezione con l’aiuto di software di simulazione.
La terza parte del programma (4 CFU) 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. Presentazione delle più comuni classi di commodities, tecnopolimeri, polimeri avanzati e biopolimeri. Infine verranno descritte le modalità di definizione dei parametri e scelta dei materiali per differenti oggetti in plastica.

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.

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
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

L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma. L’esame viene svolto in forma scritta e consta di tre parti

- una prima parte con 20 domande chiuse e aperte relativo alla prima parte (Tecnologie di trasformazione di polimeri) in cui verranno valutate le conoscenze acquisite nell’ambito delle tecniche utilizzate per ottenere oggetti in plastica;
- una seconda parte di 15 domande relativa alle tecnologie trattate per la preparazione di polimerici caricati, polimeri espansi, gomme e vernici in cui verrà richiesto anche di selezionare la classe di polimeri e di additivi e cariche utili per progettare il materiale ideale per un oggetto in plastica;
- infine una terza parte dedicata alle esperienze di laboratorio dove verrà chiesto di descrivere tre di queste per accertarsi che lo studente conosca le modalità operative da mettere in atto per le tecniche di trasformazione;

Durante lo svolgimento di tutte le parti dell’esame scritto non si possono consultare né libri né appunti di nessun tipo (eventuali dati o schede tecniche utili per la risoluzione di alcune domande verranno fornite dal docente).
Per superare l’esame occorre che in tutte le prove si sia raggiunto un risultato sufficiente e il voto finale dell’esame sarà la media pesata (rispetto il numero dei crediti) dei risultati delle tre parti.

Orale: non è previsto un esame orale.