Comportamento Meccanico e Prototipazione Rapida di Dispositivi Biomedicali
Denominazione del corso: Comportamento Meccanico e Prototipazione Rapida di Dispositivi BiomedicaliCorso di studi: I4M - Laurea magistrale in Ingegneria Meccanica
Quadrimestre/Semestre: 1°
Anno: 2°
Numero di moduli: 2
Crediti: 12
Ore: 120
Tipologia: B - Attivitą caratterizzanti
Struttura: monodisciplinare
Settore Scientifico Disciplinare: - ()
Docente: Francesco Lambiase (60 ore). Titolo copertura: Prof. associato
Orario di ricevimento: Mercoledi 17-19
Docente: Edoardo Mancini (60 ore). Titolo copertura: Prof. associato
Orario di ricevimento: Martedì dalle 16:00 alle 18:00
Programma sintetico del corso:
Gli argomenti trattati nel corso comprendono:- I concetti di prototipazione. Nomenclatura. Processi di fabbricazione convenzionali per la prototipazione. Verso la prototipazione rapida.
- Prototipazione rapida, utensili rapidi, fasi di produzione rapide.
- Produzione additiva. Concetti di base. Nomenclatura e storia. Principali tecniche di modellazione (CAD, scanner 3D, ecc). Formati di file principali (STL).
- Diverse tecnologie. VAT Photopolymerization, Material jets, Material extrusion, bed powder casting (electron beam fusion, selective laser sintering), bonding jets, sheet lamination, direct energy deposition
- Post-trattamenti (chimici, meccanici, ecc.).
- Come applicare la produzione additiva. Struttura spaziale economica. Scala minima efficiente.
- Applicazioni industriali. Applicazioni mediche. Aerospaziale e difesa. Automotive.
Limiti attuali nei processi di AM. Dimensioni, resistenza, velocità di deposizione, rugosità superficiale.
Progettazione per la produzione additiva. Come progettare un processo AM
Introduzione allo slicer. Applicazione dello slicer per oggetti semplici. Nuovi sviluppi nel design: Generative design. Produzione di strutture ad alto rapporto resistenza-peso.
Programma esteso del corso:
Programma completo (PDF)
(Aggiornato il 18-11-2023)
Gli argomenti trattati nel corso comprendono:
- I concetti di prototipazione. Nomenclatura. Processi di fabbricazione convenzionali per la prototipazione. Verso la prototipazione rapida.
- Prototipazione rapida, utensili rapidi, fasi di produzione rapide.
- Produzione additiva. Concetti di base. Nomenclatura e storia. Principali tecniche di modellazione (CAD, scanner 3D, ecc). Formati di file principali (STL).
- Diverse tecnologie. VAT Photopolymerization, Material jets, Material extrusion, bed powder casting (electron beam fusion, selective laser sintering), bonding jets, sheet lamination, direct energy deposition
- Post-trattamenti (chimici, meccanici, ecc.).
- Come applicare la produzione additiva. Struttura spaziale economica. Scala minima efficiente.
- Applicazioni industriali. Applicazioni mediche. Aerospaziale e difesa. Automotive.
Limiti attuali nei processi di AM. Dimensioni, resistenza, velocità di deposizione, rugosità superficiale.
Progettazione per la produzione additiva. Come progettare un processo AM
Introduzione allo slicer. Applicazione dello slicer per oggetti semplici. Nuovi sviluppi nel design: Generative design. Produzione di strutture ad alto rapporto resistenza-peso.
Testi consigliati:
Modalità d'esame:
Accertamento in itinere del processo di apprendimento: la partecipazione attiva degli studenti è stimolata durante l’intero corso attraverso le modalità didattiche precedentemente descritte. Tale partecipazione attiva consente al docente di verificare lo stato di avanzamento del processo di apprendimento e supportata attraverso lo svolgimento di lavori di gruppo supervisionati dal docente.
Accertamento dei risultati di apprendimento (esame finale):
l’esame finale si basa su:
1. la discussione dei lavori di gruppo svolti durante l’anno, rielaborati personalmente da ciascun allievo in forma di relazione scritta che deve essere consegnata almeno una settimana prima della data di appello; la valutazione della relazione è volta a verificare la capacità da parte dello studente di capire e risolvere problemi inerenti gli argomenti svolti nelle ore di lezione nonché le sue capacità di sintesi e di applicazione; la valutazione della relazione scritta concorre per il 40% alla formazione del voto finale d’esame;
2. lo svolgimento di una prova orale, costituita da due domande sui principali contenuti del corso, volte ad accertare la conoscenza e la comprensione da parte dello studente dei principi teorici alla base della disciplina; la valutazione della prova orale concorre per il 60% alla formazione del voto finale d’esame.)
Il mero superamento dell’esame è subordinato alla dimostrazione da parte dell’allievo delle seguenti conoscenze e competenze minime:
Risultati di apprendimento previsti:
Col superamento dell'esame, lo studente dovrebbe essere in grado di:
- conoscere i principali concetti di prototipazione
- Conoscenza dei principali processi di produzione per la prototipazione
- Conoscenza dei principali processi di produzione additiva
- Dimostrare capacità di confrontare le caratteristiche dei diversi processi AM
- Dimostrare capacità di selezionare opportunamente un processo di fabbricazione additivo adatto per produrre un prototipo, un utensile o un prodotto, date le specifiche funzionali.
- Saper usare uno slicer (CAM) per la produzione additiva
L’esame si considererà superato se lo studente dimostrerà di conoscere l’insieme degli argomenti proposti e di strutturare problemi e soluzioni di media complessità. In particolare, si richiede la conoscenza minima dei seguenti argomenti: conoscere i principali concetti di prototipazione, i principali processi produzione additiva, saper confrontare le caratteristiche dei diversi processi di AM, essere in grado di selezionare un processo di fabbricazione additivo adatto per produrre un prototipo, un utensile o un prodotto, date le specifiche, sapere usare i principali comandi di uno slicer per progettare un processo di AM.
Verifica la presenza di materiale didattico sul sito ELearning@AQ
