Il laboratorio nasce dall’esperienza pluridecennale con l’obiettivo di migliorare la conoscenza tecnologica del processo dei materiali termoplastici attraverso la caratterizzazione delle caratteristiche termico-reologiche dei materiali e la sperimentazione diretta su stampi.
L’obiettivo del laboratorio è la creazione di uno stretto connessione tra industria ed università al fine di estendere ed affinare le competenze di tecnici ed ingegneri sulle tecnologie legate al mondo della plastica e delle polveri metalliche.
Caratteristica tipica della tecnologia di stampaggio ad iniezione delle materie plastiche nonché delle polveri metalliche è costituita dall’influenza che le condizioni di lavorazione possono esercitare sulle proprietà finali e sulla qualità dei manufatti stampati quali fenomeni di orientamento e tensionamento nonché di degradazione termica.
Per queste ragioni, la definizione delle caratteristiche geometriche e funzionali del prodotto non può prescindere da considerazioni inerenti le proprietà del materiale, il progetto dello stampo e le caratteristiche tecniche della macchina utilizzata per lo stampaggio ad iniezione.
Questi scopi si perseguono attraverso il miglioramento continuo delle conoscenze necessarie alla
- Selezione dei materiali più adeguati in base alle esigenze di processo.
- Progettazione dello stampo del in esame con modellazione ed assemblaggio 3D.
- Simulazione del flusso di riempimento del materiale nelle cavità dello stampo.
- Fabbricazione di stampi pilota su macchina di stampaggio ad iniezione di tipo industriale.
Tipologia : Laboratorio Didattico, di Ricerca e Sperimentale
Attività di Ricerca
L’attività di ricerca svolta nel laboratorio è molto ampia, con diverse collaborazioni nazionali ed internazionali con aziende ed istituti di ricerca. Le principali tematiche della ricerca di base ed applicata sono relative alla caratterizzazione tecnologica dei materiali polimerici, la simulazione numerica dei processi di stampaggio ad iniezione e lo studio sperimentale tensionamenti indotti dalla cristallizzazione. A tal fine, esiste una stretta collaborazione con l’istituto IKV della RTWH Aachen University, evidenziato dagli scambi spontanei avuto negli ultimi anni, attraverso i programmi DAAD, ERASMUS e DFG. I valori aggiunti della cooperazione sono quelli di poter proporre progetti che favoriscano l’innovazione ed il trasferimento tecnologico, grazie alla competenze acquisiste, verso le imprese locali (italiane e tedesche) ed internazionali.
Attività Didattiche
Uno degli obiettivi principali del laboratorio è la formazione continua.
I corsi sono tenuti sui seguenti livelli:
- Corso di “Progettazione dei Processi Produttivi” (Laurea di primo livello) rivolto ai giovani allievi ingegneri che desiderano conoscere i processi di trasformazione dei materiali.
- Corso di “Lavorazione dei materiali aeronautici” (Laurea specialistica) rivolto ai giovani ingegneri che intendono approfondire sia la conoscenza che la progettazione dei processi di trasformazione su materiali polimerici e compositi.
- Corsi di approfondimento ed aggiornamento per tecnici esperti nel settore delle materie plastiche, organizzati in funzione delle specifiche esigenze delle aziende.
Servizi al Territorio
Il laboratorio offre la propria collaborazione per la selezione dei materiali appropriati per le applicazioni, la progettazione di stampi di componenti con geometrie complesse, la risoluzione delle difettosità e dei problemi di fabbricazione, l'ottimizzazione dei processi in base alle potenzialità e agli obiettivi applicativi.
I benefici per le PMI saranno la possibilità di verificare le potenzialità dei componenti che intendono realizzare in fase di progettazione ed identificare i possibili difetti sui prodotti stampati prima di realizzare gli stampi.
Inoltre le collaborazioni con le PMI possono estendersi alle fasi start-up su stampi già realizzati al fine di ottimizzare i parametri pressa direttamente sul sito produttivo, con il supporto dei risultati ottenenti dalle simulazione numeriche.
Strumentazioni/Attrezzature
Il laboratorio è dotato attrezzature hardware e software di ultima generazione al fine di garantire lo sviluppo delle attività connesse alla ricerca, consulenza tecnica, didattica e formazione, in accordo con il ciclo qui di seguito rappresentato.
Progettazione e realizzazione stampi
Sono impiegati gli stessi strumenti presenti nel contesto industriale, sfruttando le opportunità da essi offerti, per la modellazione 3D di componenti di forma complessa, simulando contemporaneamente la lavorazione dei relativi stampi per stampaggio a iniezione. Collaborazioni con officine ed aziende del settore meccanico garantiscono l’esecuzione delle lavorazioni su centri di lavoro CNC.
Simulazione ad Elementi Finiti
È finalizzata alla convalida dei progetti di componenti e stampi attraverso la simulazione di flusso ed impaccamento del polimero e/o polveri metalliche, analisi termica dello stampo, ritiro e deformazione dei componenti finali. Le simulazioni si effettuano su modelli per pelle intermedia, a reticolo wire-frame, di superficie, su solidi a pareti sottili e/o a grosso spessore con i software.
Caratterizzazione dei materiali
Sono presenti nel laboratorio:
- Sistema a scansione differenziale con doppia fornace per la misura delle proprietà termiche dei polimeri e delle polveri metalliche.
- Dilatometro per la misura delle proprietà di espansione termica di polimeri e metalli.
- Reometro modulare con microscopio polarizzato per a misura delle proprietà reologiche dei polimeri.
