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  1. Insegnamenti

76938 - PROCESSI METALLURGICI E INNOVAZIONE DI PRODOTTO

insegnamento
ID:
76938
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
METALLURGIA
Url:
Dettaglio Insegnamento:
INGEGNERIA MECCANICA/Percorso Comune Anno: 2
Anno:
2025
  • Dati Generali
  • Syllabus
  • Corsi
  • Persone

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (22/09/2025 - 16/12/2025)

Syllabus

Obiettivi Formativi

Scopo del corso di insegnamento è quello di approfondire aspetti legati alla correlazione tra processo di produzione e conseguenti caratteristiche microstrutturali e meccaniche di componenti metallici per impieghi strutturali. Con riferimento ai processi metallurgici, la studentessa/lo studente apprenderà come le operazioni di trattamento della lega liquida, i parametri di processo, le modalità di solidificazione, eventuali processi di deformazione plastica e i trattamenti termici possano assumere un ruolo determinante ai fini dell’ottenimento di componenti meccanici di qualità. Nel caso della manifattura additiva (Additive Manufacturing) di materiali metallici, la studentessa/lo studente acquisirà componente relative alla correlazione tra principali parametri di processo legati al fascio, alla modalità di scansione, alle polveri e ai campi di temperatura possano influire significativamente sulle caratteristiche microstrutturali e meccaniche dei prodotti metallici realizzati con tali tecnologia; comprenderà inoltre come trattamenti termici, ad alta o a bassa temperatura, nonché trattamenti di pressatura isostatica a caldo, eseguiti post-fabbricazione possano alterare microstruttura e proprietà. Inoltre, lo studente sarà in grado di comprendere come nelle saldature autogene di leghe ferrose i parametri di processo e le caratteristiche del materiale base possano influenzare la qualità microstrutturale dei giunti stessi. Durante il corso lo studente acquisirà anche le competenze fondamentali relative alle principali tecniche di indagine micrografica (ottica ed elettronica), strumenti utili ai fini del controllo qualità di componenti meccanici attraverso analisi microstrutturali. Con riferimento all’innovazione di prodotto, in relazione ai principali processi di fonderia, di deformazione plastica e di manifattura additiva, lo studente acquisirà sensibilità nella scelta del processo in relazione al tipo di prodotto oltre che alle proprietà microstrutturali e meccaniche attese nel componente stesso. Nel contesto dell’innovazione di prodotto, si introdurranno anche i concetti base relativi ai materiali funzionali, quali le leghe a memoria di forma (SMAs), che in virtù delle loro intrinseche proprietà metallurgiche possono rendere possibili strategie di progettazione innovative nella realizzazione di sensori e attuatori. Lo studente sarà in grado di riconoscere le principali caratteristiche microstrutturali, compresi imperfezioni e difetti indotti dai processi stessi; inoltre, acquisirà le abilità necessarie per poter attuare le opportune azioni di miglioramento al fine di attenuare la difettosità e migliorare la qualità generale del manufatto in relazione alle caratteristiche meccaniche attese.

Prerequisiti

La studentessa/lo studente deve possedere le conoscenze base della metallurgia oltre che delle principali caratteristiche di leghe ferrose e non ferrose per impieghi strutturali utilizzate in ambito ingegneristico.

Metodi didattici

• Lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso di insegnamento. • Sono previste esercitazioni mediante uso di software di simulazione. • Inoltre, ad alcune lezioni interverranno assieme al docente anche ricercatori o tecnici aziendali specializzati per approfondimenti dedicati e verranno organizzate visite aziendali presso fonderie e/o impianti siderurgici e impianti per la deformazione a cado di leghe ferrose e non ferrose.

Verifica Apprendimento

La verifica dell’apprendimento è orale e consiste in un colloquio sulle tematiche trattate nel percorso di insegnamento. Durante il colloquio di valutazione il docente prenderà in considerazione i seguenti aspetti: - conoscenza di dettaglio degli argomenti; - capacità di sintesi e di focalizzazione sui temi di discussione proposti; - conoscenza del linguaggio tecnico specifico; - abilità acquisita dallo studente di affrontare in modo critico e costruttivo la risoluzione di eventuali problematiche ingegneristiche strettamente correlate a processo-microstruttura-proprietà e simulate durante la verifica stessa dell’apprendimento. Si richiederà inoltre di presentare e discutere all’esame una breve relazione relativa alla esercitazione pratica effettuata in aula con software DEFORM. L’esito della discussione sulla relazione potrà comportare un bonus fino a n. 2 punti sul voto finale. Il voto finale della prova sarà formulato sulla base della verifica del livello di raggiungimento degli obiettivi formativi previsti dall’insegnamento.

Testi

I temi e gli argomenti affrontati nell’ambito dell’insegnamento possono essere approfonditi nei seguenti testi: - Solidificazione, a cura di M. Baricco e R. Montanari, Ed. AIM (Associazione Italiana di Metallurgia). - W. Nicodemi et al., Siderurgia, AIM editore. - Manuale della difettologia nei getti pressocolati, AIM editore. - Li Yang et al., Additive manufacturing of metals: the technology, materials, design and production, Springer. - Istituto Italiano della Saldatura, Saldatura per fusione, Vol. 1 e Vol. 2, Hoepli Editore.

Contenuti

- Fabbricazione dell’acciaio. Materie prime, processi, prodotti e relativa qualità microstrutturale. (5 ore) - Solidificazione. Teoria della nucleazione e dell’accrescimento, sottoraffreddamento termico e costituzionale. Microstrutture di solidificazione. Micro- e macrosegregazioni. (7,5 ore) - Tecniche di osservazione micrografica. Microscopia ottica (OM) ed elettronica (SEM/EDS e TEM). (7,5 ore) - Processi di trasformazione delle leghe di alluminio da fonderia e da deformazione plastica, trattamenti della lega liquida e analisi termica. Correlazione tra microstruttura, processo e proprietà meccaniche. Trattamenti termici. Imperfezioni e difetti. (15 ore) - Leghe a memoria di forma NiTi. Effetto memoria di forma ed effetto superelastico: aspetti meccanici e microstrutturali. Strutture attive funzionali. (5 ore) - Metallurgia della saldatura di leghe ferrose. Difetti e imperfezioni di saldatura, livelli di accettabilità. Proprietà meccaniche e caratterizzazione microstrutturale. (5 ore) - Metal additive manufacturing. Processi e materiali. Microstruttura, trattamenti termici e proprietà meccaniche. (5 ore) - Esercitazioni pratiche con software di simulazione DEFORM: si analizzeranno casi reali di processi di deformazione plastica di materiali metallici ai fini dell’ottimizzazione dei parametri di processi e della riduzione dei difetti metallurgici. (10 ore) Durante le lezioni frontali si farà riferimento a numerosi casi pratici industriali e gli studenti avranno la possibilità di visitare importanti impianti siderurgici, nonché fonderie di leghe di alluminio e impianti per la deformazione plastica a caldo di leghe ferrose e non ferrose, per poter tradurre quanto appreso in aula in esperienze dal vivo alla scoperta dei reali processi metallurgici.

Lingua Insegnamento

ITALIANO

Corsi

Corsi

INGEGNERIA MECCANICA 
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone

Persone

MERLIN Mattia
AREA MIN. 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione
Settore IIND-03/C - Metallurgia
Gruppo 09/IIND-03 - PROGETTAZIONE INDUSTRIALE, COSTRUZIONI MECCANICHE E METALLURGIA
Docenti di ruolo di IIa fascia
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