Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Principi di tecnologia e materiali per l'ingegneria
Docente
Prof. Giorgetti Alessandro
Settore Scientifico Disciplinare
SSD: ING-IND/22
CFU
6
Obiettivi formativi

Il corso di Principi di Tecnologia e materiali per l’ingegneria si propone di fornire gli strumenti necessari alla comprensione delle problematiche legate alla scelta dei materiali, alla loro caratterizzazione meccanica e microstrutturale e ai processi produttivi che li utilizzano per produrre prodotti industriali con particolare attenzione ai materiali metallici. Il corso è composto da video lezioni e unità didattiche comprendenti argomenti di scienza dei materiali e metallurgia, controlli non distruttivi e processi tecnologici. Questo insegnamento fornisce, quindi, le basi necessarie per poter comprendere come scegliere i materiali in fase progettuale, utilizzarli all’interno dei processi produttivi e controllarne le caratteristiche nei controlli qualità.

Risultati di apprendimento attesi

Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:

  • aumentare la propria capacità di valutazione e selezione dei materiali in fase progettuale; 
  • saper valutare le caratteristiche meccaniche delle varie classi di materiali anche attraverso controlli non distruttivi;
  • saper scegliere i processi produttivi in funzione dei materiali utilizzati e delle funzionalità richieste ai prodotti.
Prerequisiti

Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario aver sostenuto con successo gli esami di:

  • Matematica I
  • Matematica II
  • Chimica Generale
  • Scienza delle Costruzioni
  • Costruzione di Macchine
  • Disegno CAD-CAE

Gli argomenti trattati nell'esame di Principi di Tecnologie e Materiali per l’Ingegneria richiedono di avere la capacità di:

  • sapere comprendere le principali tipologie di funzioni in una o più variabili;
  • conoscere la struttura della materia e i legami chimici;
  • saper valutare le principali tipologie di stati di tensione presenti nei solidi;
  • conoscere le modalità di progettazione meccanica;
  • saper leggere e comprendere gli elementi del disegno industriale.

Tali conoscenze rappresentano un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia superare il corso con profitto.

Programma del corso
  • I materiali nel contesto industriale: famiglie di materiali, la scelta dei materiali nello sviluppo prodotto, i diagrammi di Ashby.
  • I diagrammi di fase: regola delle fasi di Gibbs, Curve di Tamman, diagrammi di stato a due componenti.
  • Materiali Metallici: reticoli cristallini, grani cristallini, difetti del reticolo, tipologie di leghe metalliche, diagramma ferro carbonio stabile e metastabile, Acciai e Ghise, nomenclatura, trattamenti termici, curve di Bain, trattamenti di indurimento superficiale, Leghe leggere. 
  • Materiali polimerici: proprietà e strutture e caratteristiche dei polimeri, polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri, nomenclatura.
  • Altri materiali di uso industriale: materiali ceramici, refrattari e vetrosi, materiali compositi, rivestimenti superficiali e schiume metalliche, smart materials.
  • Analisi sui materiali (controlli non distruttivi, esami metallografici, frattografia, morfologia della corrosione).
  • Tecnologie per la produzione: Tecnologie e cicli produttivi, distinta base e ciclo di lavorazione, disegno meccanico.
  • Fabbricazione per fusione: creazione del modello, caratteristiche peculiari della fabbricazione per fusione e criticità, processi in forma transitoria, processi in stampo permanente.
  • Lavorazioni per deformazione plastica: processi di formatura plastica, fucinatura e stampaggio, laminazione, estrusione e trafilatura, lavorazione delle lamiere.
  • Lavorazioni per asportazione di truciolo: Processo di taglio e generazione del truciolo, grandezze principali e angoli del profilo, la scelta dell’utensile, formula di Taylor, Tornitura, fresatura, rettifica, foratura, alesatura, filettatura, taglio rettilineo, cicli di lavorazione per lavorazioni per asportazione di truciolo, macchine utensili tradizionali e CNC, l’automazione industriale.
  • Altre tecnologie per la produzione industriale: processi di produzione per polimeri, realizzazione di materiali compositi, sinterizzazione, trattamento delle superfici, tecnologie speciali.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:

  • M. Cavallini, F. Iacoviello, Materiali metallici, Ciolfi Editore, 2003
  • C. Brisi, Chimica applicata, Levrotto Bella, 1997
  • M. Santochi, F. Giusti, Tecnologia meccanica e studi di fabbricazione, CEA (Casa Editrice Ambrosiana) Editore, 2000
Criteri di valutazione
Tutte le prove di verifica e autoverifica intermedie previste dai Corsi ed erogate in modalità distance learning sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuali. Le prove di verifica e autoverifica intermedie non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d´esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004.
Modalità della prova finale

L’esame si svolge in forma scritta o orale.

La prova scritta e la prova orale consistono in tre domande aperte. Le domande aperte possono riguardare argomenti specifici del corso e viene richiesto allo studente di motivare in modo adeguato le risposte esponendo in dettaglio gli argomenti richiesti. E' indispensabile rispondere in modo puntuale alle domande poste circoscrivendo gli argomenti richiesti ed eventualmente corredando le risposte con diagrammi, grafici, casi studio o applicazioni reali. Verrà valutato positivamente l’eventuale utilizzo di casi reali o di studio al fine di descrivere argomenti affrontati all’interno del corso.

La prova ha una durata massima di 120 minuti

Didattica erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.
Didattica interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (a.giorgetti@unimarconi.it)