CODICE 105778 ANNO ACCADEMICO 2022/2023 CFU 6 cfu anno 2 INGEGNERIA MECCANICA - PROGETTAZIONE E PRODUZIONE 9269 (LM-33) - LA SPEZIA 6 cfu anno 1 YACHT DESIGN 9268 (LM-34) - LA SPEZIA SEDE LA SPEZIA MODULI Questo insegnamento è composto da: MATERIALS DESIGN FOR ADDITIVE MANUFACTURING REVERSE ENGINEERING FOR ADDITIVE MANUFACTURING TOPOLOGY OPTIMIZATION FOR ADDITIVE MANUFACTURING MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE Il programma è articolato in tre parti, rispondenti alle esigenze di: 1) offrire una visione globale di metodi e strumenti per il Reverse Engineering (scansione 3D); 2) fornire una panoramica delle tecnologie di Additive Manufacturing e dei metodi per la modellazione dei materiali; 3) presentare strumenti innovativi di “Design for Additive Manufacturing” e le relative tecniche di ottimizzazione strutturale. Il corso prevede visite a industrie, seminari e convegni. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI La manifattura additiva (AM), conosciuta anche come stampa 3D, è una tecnica che consente la creazione di oggetti 3D complessi, ampliando così lo spazio di progettazione rispetto alle tradizionali tecniche di produzione “sottrattive”. Questa tecnologia è entrata negli ultimi anni in diverse applicazioni, dai settori medicale e aerospaziale a quello automobilistico, grazie a progressi e innovazioni nel campo dei materiali e nelle tecniche di progettazione. Un uso corretto dell'AM richiede anche la conoscenza di software in grado di gestire le complessità geometriche dei componenti progettati e strumenti numerici per la progettazione di materiali e componenti, analisi strutturali e ottimizzazione. OBIETTIVI: Fornire, attraverso basi teoriche e apprendimento basato su progetti, la conoscenza di quei processi e strumenti necessari per la reingegnerizzazione del prodotto mediante tecniche moderne di produzione additiva (AM). Il corso è composto da lezioni ed esercitazioni di laboratorio che coprono metodi per la scansione 3D di parti/assiemi esistenti, ottimizzazione strutturale e successiva realizzazione di parti/componenti mediante per AM (con tecnica a filamento, FFF). Sono previste applicazioni pratiche in particolare nel campo dell'ingegneria meccatronica, dell'industria navale e dello yacht design. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Natura del corso Introduzione degli aspetti generali riguardanti il Reverse Engineering e l’Additive Manufacturing Scanner 3D Materiali per l’Additive Manufacturing Strumenti software per la progettazione e l’ottimizzazione strutturale Approfondimento di alcuni argomenti di particolare interesse professionale per gli ingegneri meccatronici e per gli yacth designers attraverso un progetto di gruppo. PREREQUISITI Nessuno MODALITA' DIDATTICHE Il corso è composto da lezioni teoriche, esercitazioni al calcolatore, e laboratori equamente suddivisi. PROGRAMMA/CONTENUTO Tecnologie di manifattura additiva (Additive Manufacturing – AM) Panoramica delle principali tecnologie di AM e relativi materiali. Parte A: Reverse Engineering Strumenti hardware e software per la scansione 3D di parti / assiemi: Dimostrazione pratica in laboratorio di scanner 3D basati sulla triangolazione con telecamera laser. Strumenti software per la preelaborazione dei dati acquisiti in 3D e per la generazione di modelli poligonali. Ricostruzione di modelli CAD 3D da dati scansionati mediante modellazione di superfici e modellazione parametrica. Analisi dimensionale da dati scansionati, preparazione di modelli digitali 3D per la stampa 3D. Parte B: Modellazione dei materiali e ottimizzazione morfologica Design per l’Additive Manufacturing (DfAM): Linee guida e considerazioni generali. Progettazione dei materiali. Modellazione numerica di materiali polimerici e compositi. Strumenti computazionali per l'analisi e l'ottimizzazione delle parti in AM (ottimizzazione topologica, ottimizzazione di forma). Design per AM in materiale polimerico tramite Fused Filament Fabrication (FFF). Dimostrazione in laboratorio di stampanti 3D basate su tecnologie FFF. Parte C: Case Study Progetto di gruppo costituito da scansione 3D, modellazione 3D, stampa 3D e valutazione di un semplice componente strutturale / meccanico selezionato come caso di studio. Particolare attenzione sarà riservata alle specifiche esigenze degli studenti di Ingegneria Meccanica e Nautica. TESTI/BIBLIOGRAFIA Testi Consigliati Dispense e video tutorials forniti dal docente (fornite su AulaWeb). Testi di Consultazione O. Diegel, A. Nordin, D. Motte, A Practical Guide to Design for Additive Manufacturing, Springer, 2020 Lorna J. Gibson, Michael F. Ashby. Cellular Solids: Structure and Properties. Cambridge University Press, 1999 N. E. Dowling, Mechanical Behavior of Materials, Editore: Prentice Hall, 2013 DOCENTI E COMMISSIONI GIOVANNI BERSELLI Ricevimento: Il docente è disponibile per il ricevimento di studenti/laureandi al termine di ciascuna lezione oppure per appuntamento via MS Teams, presso DIME Sezione Mec - Via all’Opera Pia 15/A, Genova, oppure presso Aula Ricercatori del Polo didattico di La Spezia. Per appuntamento inviare una mail a: giovanni.berselli@unige.it FLAVIA LIBONATI Ricevimento: Ricevimento: Su appuntamento via MS Teams, presso DIME Sezione Mec - Via all’Opera Pia 15/A - secondo piano, Genova, oppure presso Aula Ricercatori del Polo didattico di La Spezia. Per appuntamenti inviare una mail a: flavia.libonati@unige.it MASSIMILIANO AVALLE Ricevimento: Il docente è disponibile per il ricevimento di studenti/laureandi al termine di ciascuna lezione oppure per appuntamento via MS Teams, presso DIME Sezione Mec - Via all’Opera Pia 15/A, Genova, oppure presso Aula Ricercatori del Polo didattico di La Spezia. Per appuntamento inviare una mail a: massimiliano.avalle@unige.it MATTIA FRASCIO Commissione d'esame MASSIMILIANO AVALLE (Presidente) GIOVANNI BERSELLI (Presidente) FLAVIA LIBONATI (Presidente) MATTIA FRASCIO LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/9269/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME L’esame consisterà nello svolgimento di un progetto (in gruppo) seguito da una prova orale che verterà sugli argomenti del corso e sulla discussione del progetto. L’esame consiste in un’unica prova orale e si divide in due fasi di valutazione: Valutazione del progetto. La prima parte dell’esame verte sulla discussione del progetto sviluppato dagli studenti durante il corso. Il voto, in trentesimi, incide per il 50% della votazione finale. Valutazione della conoscenza degli argomenti svolti, che verterà sulla discussione delle nozioni teoriche presentate durante le lezioni. . Il voto, in trentesimi, incide per il 50% della votazione finale. Il voto finale è dato dalla media pesata delle valutazioni di cui ai punti 1) e 2). MODALITA' DI ACCERTAMENTO La valutazione del progetto permetterà di valutare le capacità degli studenti di utilizzare gli strumenti di reverse engineering e design for additive nello sviluppo corretto ed efficace di componenti realizzati con tali tecnologie. L'esame orale vuole accertare la conoscenza e la comprensione degli strumenti software, dei materiali e delle tecniche di scansione tridimensionale approfonditi nel corso. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note Insegnamento 17/01/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 07/02/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 06/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 29/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 05/09/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 17/01/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 07/02/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 06/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 29/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 05/09/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 17/01/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 07/02/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 06/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 29/06/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto 05/09/2023 15:30 LA SPEZIA Scritto ALTRE INFORMAZIONI Propedeuticità: nessuna propedeuticità richiesta