PRESENTAZIONE

Per Advanced Manufacturing (AdvM) si intende l’additive manufacturing (AM) inserito nei processi industriali. Il Corso si prefigge di approfondire le tecnologie di manifattura avanzata per diverse applicazioni e di analizzare i principi del degrado elettrochimico dei materiali utilizzati nell’ambito degli usuali scenari operativi.

L'applicazione di materiali realizzati in AM porta a prestazioni sensibilmente differenti in ambito meccanico, funzionale e nelle applicazioni di resistenza alla corrosione. Il Corso analizza la struttura e le caratteristiche funzionali dei materiali AM portando lo studente verso il nuovo mindset operativo determinato dalle tecnologie additive

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

"L'insegnamento si prefigge di: I) identificare le proprietà dei materiali e peculiarità degli stessi in base alle tecnologie utilizzate nei processi di produzione e trasformazione ed in special modo nelle applicazioni di advanced manufacturing, II) effettuare un’analisi delle applicazioni delle tecniche di advanced manufacturing nella supply chain di produzione e valutazione degli aspetti normativi, III) analizzare la reattività dei materiali utilizzati e prodotti attraverso tecnologie di advanced manufacturing con particolare attenzione ai processi elettrochimici di degrado delle proprietà chimiche e fisiche. IV) introdurre i metodi di indagine elettrochimici per lo studio predittivo del comportamento dei materiali. V) approfondire le tipologie di materiali e le relative strutture di tipo composite e cer-met per applicazioni elettrochimiche."

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Lo studente verra’ introdotto alle tecniche di additive manufacturing applicate in ambito industriale con descrizione dei fenomeni e delle caratteristiche dei materiali utilizzati nella stampa 3D. Particolare attenzione verra’ posta alla evidenziazione dei parametri funzionali che regolano i fenomeni di additive, enfatizzando le caratteristiche determinate dalle differenti metodologie di stampa applicabili. Verra’ introdotto il concetto di value chain aziendale, determinante per analizzare i vantaggi conseguibili dalla adozione di sistemi additive e di sistemi ibridi additive/extractive.

Lo studente inoltre verrà introdotto alle leggi fondamentali che giocano ruolo predominante nel comportamento dei materiali in condizioni operative e ai processi che determinano il loro degrado. In particolar modo saranno approfondite:

Leggi fondamentali che governano le proprietà elettrochimiche dei materiali per applicazioni tecnologiche strutturali e di conversione energetica.

Principi che governano il degrado di manufatti per applicazioni tecnologiche strutturali esposte all’ambiente e tipiche casistiche di degrado

Proprietà dei materiali e loro peculiarità per sistemi elettrochimici di conversione energetica (batterie, celle a combustibile, elettrolizzatori) e cenni sul loro degrado funzionale.

Metodi elettrochimici di monitoraggio predittivo delle proprietà e della durata dei materiali/strutture in condizioni di esercizio.

Lo studente verra' coinvolto in risoluzione di casistiche e ipotesi di lavoro con spunti proposti in aula dai docenti.

PREREQUISITI

Conoscenze acquisite durante il percorso di laurea triennale

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali. In funzione del numero di allievi frequentanti sono previste attività pratiche in laboratorio. Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare ildocente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali

PROGRAMMA/CONTENUTO

Tecniche di stampa a polvere ed a filo

Analisi della microstruttura dello stampato: considerazioni sugli aspetti di anisotropicita’ dei materiali stampati

Trasformazioni indotte sul materiale dal processo di stampa

Importanza delle caratteristiche del manufatto in base alle diverse tecniche di stampa poste in essere

Trattamenti di post processing e ottimizzazione del manufatto in fase pre-applicativa

Aspetti inerenti alla ecosostenibilità’ del processo di stampa e della sua interazione nell’ambito delle direttive vigenti

Aspetti normativi relativi al processo di additive manufacturing.

Materiali e reazioni anodiche/catodiche,

il doppio strato elettrico,

il potenziale elettrodico,

elettrodi di riferimento,

processi elettrodici spontanei e non spontanei,

cinetica elettrochimica (equazione di Butler-Volmer)

i fenomeni di trasporto e la corrente limite

curve di Evans per comportamento attivo e passivo

il processo corrosivo nei metalli e leghe metalliche

metodi di prevenzione dai fenomeni di degrado elettrochimico di materiali strutturali (protezione attraverso strati barriera e inibitori, protezione anodica, protezione catodica) 

Materiali per generatori di corrente ed elettrolizzatori (batterie, celle a combustibile elettrolisi) loro funzionamento e degrado funzionale

Metodi predittivi del funzionamento dei materiali (spettroscopia di impedenza elettrochimica, curve di polarizzazione, voltammetria ciclica). 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense a disposizione su aulaweb

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Dal 23 settembre 2024 secondo l'orario riportato qui 

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Test scritto per la parte Elettrochimica e colloquio orale sulla parte tecnologie AM

Per gli studenti con disabilità o con DSA si rimanda alla sezione Altre Informazioni.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Con esame individuale secondo tipologia descritta finalizzato a evidenziare la competenza dello studente ad individuare i problemi ed esporre possibili soluzioni.

ALTRE INFORMAZIONI

I concetti base di Fisica, Chimica e la corretta gestione delle unita' di misura dei fenomeni descritti sono considerati aspetti imprescindibili per la gestione della preparazione e per lo svolgimento degli esami.

Si ricorda alle studentesse e agli studenti con disabilità o con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) che per poter richiedere adattamenti in sede d'esame occorre prima inserire la certificazione sul sito web di Ateneo alla pagina servizionline.unige.it nella sezione “Studenti”. La documentazione sarà verificata dal Settore servizi per l’inclusione degli studenti con disabilità e con DSA dell’Ateneo, come indicato sul sito federato al link: SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI 11430 | Studenti con disabilità e/o DSA | UniGe | Università di Genova | Corsi di Studio UniGe

Successivamente, con significativo anticipo (almeno 10 giorni) rispetto alla data di esame occorre inviare una e-mail al/alla docente con cui si sosterrà la prova di esame, inserendo in copia conoscenza sia il docente Referente di Scuola per l'inclusione degli studenti con disabilità e con DSA (sergio.didomizio@unige.it) sia il Settore sopra indicato. Nella e-mail occorre specificare:

•            la denominazione dell’insegnamento

•            la data dell'appello

•            il cognome, nome e numero di matricola dello studente

•            gli strumenti compensativi e le misure dispensative ritenuti funzionali e richiesti.

Il/la referente confermerà al/alla docente che il/la richiedente ha diritto a fare richiesta di adattamenti in sede d'esame e che tali adattamenti devono essere concordati con il/la docente. Il/la docente risponderà comunicando se sia possibile utilizzare gli adattamenti richiesti.

Le richieste devono essere inviate almeno 10 giorni prima della data dell’appello al fine di consentire al/alla docente di valutarne il contenuto. In particolare, nel caso in cui si intenda usufruire di mappe concettuali per l’esame (che devono essere molto più sintetiche rispetto alle mappe usate per lo studio) se l’invio non rispetta i tempi previsti non vi sarà il tempo tecnico necessario per apportare eventuali modifiche.

Per ulteriori informazioni in merito alla richiesta di servizi e adattamenti consultare il documento: Linee guida per la richiesta di servizi, di strumenti compensativi e/o di misure dispensative e di ausili specifici