MATERIALI POLIMERICI E TECNOLOGIE DI FABBRICAZIONE DIGITALE
cod. 1011122

Obiettivi formativi

Conoscenze e comprensione:
mediante le lezioni frontali tenute durante il corso, lo studente acquisirà le conoscenze di base sulle caratteristiche della materia utilizzata nella stampa 3D e della sua interazione con la radiazione laser;
apprenderà inoltre come impiegare proficuamente gli strumenti CAD di progettazione e le stampanti 3D.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
mediante le esercitazioni svolte in classe relativamente ad tutti gli argomenti del programma, lo studente apprenderà come applicare le conoscenze acquisite in un contesto di progettazione. In particolare lo studente si eserciterà nella stampa additiva e nell'utilizzo delle più semplici stampanti 3D.

Autonomia di giudizio:
lo studente dovrà essere in grado di comprendere in maniera critica le caratteristiche e il comportamento della materia valutandone le proprietà e l’adeguatezza in relazione alle applicazioni previste. Dovrà inoltre elaborare i relativi dati a verifica delle prestazioni richieste.

Capacità comunicative:
tramite le lezioni frontali e il confronto con il docente, lo studente acquisisce il lessico specifico inerente la fabbricazione additiva. Ci si attende che, al termine del corso, lo studente sia in grado di trasmettere in forma orale i principali contenuti del corso, quali idee, problematiche ingegneristiche e relative soluzioni. Lo studente deve anche comunicare le proprie conoscenze con mezzi adeguati, quali diagrammi di flusso, schemi, rappresentazioni realistiche dei dispositivi impiegati.

Capacità di apprendimento:
lo studente che abbia frequentato il corso sarà in grado di approfondire le proprie conoscenze sui processi di fabbricazione digitale attraverso la consultazione autonoma di testi specialistici, riviste scientifiche o divulgative, anche al di fuori degli argomenti trattati strettamente a lezione, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o intraprendere percorsi di formazione successivi.

Prerequisiti

Contenuti dell'insegnamento

Il corso si articolerà nei seguenti argomenti:
introduzione al corso;
interazione tra la radiazione laser e la materia;
fisica delle sorgenti luminose, in particolare laser e led;
tipologie delle sorgenti utilizzate nei processi di fabbricazione digitale;
struttura atomica e legami interatomici;
sintesi e struttura dei polimeri;
caratteristiche meccaniche, applicazioni e processi di produzione dei polimeri; la viscoelasticità e cenni di reometria;
tecnologie per il 3D printing, formativa, sottrattiva e additiva;
il processo di stampa 3D, dal disegno CAD alla finitura;
CAD di progettazione per la fabbricazione digitale;
design per il 3D printing di polimeri, il software di slicing e il g-code;
material extrusion, VAT polymerization, powder bed fusion, material jetting, binder jetting technologies;
applicazioni del 3D printing;
fused deposition modeling;
stereolitografia,
polimerizzazione a due fotoni; selective laser sintering.

Programma esteso

Bibliografia

Ben Redwood, Filemon Schöffer & Brian Garret, "The 3D Printing Handbook, technologies, design and applications", 3D HUBS B.V., B.V. Amsterdam, The Netherlands (2017).
William D. Callister, David G. Rethwisch, “Scienza e ingegneria dei materiali”, EDISES.

Metodi didattici

Lezioni svolte dal docente (70%);
esercitazioni e laboratorio (25%), in base alla condizione sanitaria;
seminari di esperti esterni (5%).

Modalità verifica apprendimento

L'esame è costituito da un colloquio orale e dalla presentazione delle eventuali attività di laboratorio. Il voto finale è definito da una combinazione dei voti della prova orale e della valutazione delle attività di laboratorio.
Durante la prova orale lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le conoscenze richieste sulle sorgenti luminose, l’interazione radiazione materia, le proprietà dei materiali, la stampa 3D.

Altre informazioni

Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile