Tecnologia

Il corso si struttura in due parti: - Il primo semestre ha un taglio teorico sui contenuti trattati in aula, segue test di verifica con domande a risposte multiple e aperte, analisi di un oggetto dal punto di vista dei materiali e tecniche e processi di lavorazione, riflessioni eventuali in termini di congruenza dei materiali, innovazione incrementale, impatto ambientale, eventuali alternative di produzione in relazione alle quantità producibili. - Il secondo semestre prosegue in continuità di studio sui contenuti, ma con flusso dinamico, cadenzato da interventi di esterni su tematiche specifiche, eventuali visite in azienda e/o centri di ricerca su materiali e processi vocati all’economia circolare, esercitazione di ricerca su temi indicati, dove si applichi in modo ragionato il bagaglio acquisto. - Esame finale. Primo modulo - Criteri di classificazione dei materiali caratteristiche dei legami chimici, struttura, proprietà. - Come si scelgono i materiali e i processi di lavorazione in relazione agli obiettivi di progetto e viceversa. - Dal micro al macro. Diagramma sforzo deformazione, comportamento elastico e plastico dei materiali, le diverse proprietà resistenziali, grandezze derivate e comparabili, caratterizzazione dei materiali, applicazioni nei processi di lavorazione, congruenza nel design. - Material Connexion come si consulta, potenzialità del database. Secondo modulo. I materiali tradizionali - Metalli e leghe, ceramici tradizionali e avanzati, vetri, legno e derivati, lapidei. Per ogni ambito verranno trattati, classificazione, caratteristiche fisiche-chimiche-meccaniche, processi di lavorazione, industriale convenzionale, avanzata e della fabbricazione digitale. Qualità estetiche, codici espressivi. Saranno affrontati, le evoluzioni in ambito applicativo, studio della reperibilità e rinnovabilità delle risorse, i settori più energivori, impatto ambientale finalizzato a un impiego consapevole e congruente nella progettazione. - Polimeri di prima generazione. Storia ed evoluzione negli ambiti applicativi. Caratteristiche fisiche-chimiche meccaniche, classificazione, processi di lavorazione tradizionale e fabbricazione digitale. Differenti processi di recupero, riciclo e reintroduzione nelle filiere di produzione dei polimeri termoplastici e dei termoindurenti. Terzo modulo. I materiali innovativi - Polimeri di seconda generazione: i Biopolimeri. Differenze con la prima generazione, caratteristiche fisiche chimiche-meccaniche, classificazione, processi di lavorazione tradizionale e fabbricazione digitale, processi di recupero, riciclo e reintroduzione nelle filiere di produzione. Le frontiere della ricerca. - Differenze tra materiali strutturali e materiali funzionali (smart material). Focus su leghe a memoria di forma (SMA), nano-materiali. Panoramica tipologie e applicazioni dei materiali funzionali. - I solidi cellulari. Gli espansi. Il sistema bifasico, struttura, classificazione, processi di produzione, settori d’impiego. - I materiali compositi tradizionali. Struttura, proprietà, tecniche di lavorazione, applicazione e dismissione. - Le frontiere dei bio-compositi a matrice termoplastica, bio-polimerica e rinforzi organici. Applicazioni, pro e contro. - I Giacimenti urbani. Da discarica a risorsa. La transizione ecologica passa dall’innovazione tecnologica dei processi di produzione e dei materiali. Studio dei processi produttivi di riciclo e trasformazione. - I pannelli multi-strato. Tipologie, proprietà, tecniche di lavorazione, applicazioni. - La sinterizzazione. Potenzialità dei processi di stampa 3D SLS (Selective Laser Sintering) e BJ (Binder Jetting) nel recupero di polveri composite da scarti di lavorazione. - Nuova autarchia dei materiali e dei processi. Materiali, dal mondo naturale e di scarto. Metodologie per la sperimentazione, studio di applicazioni, orientamenti creativi di processi per l’inserimento nelle produzioni a basso impatto. - Potenzialità dei materiali fluido densi organici e inorganici applicati a processi di stampa 3d a umido (paste extrusion). - Opzionale: Geopolimeri. Caratteristiche, applicazioni, potenzialità di materiali che recuperano inclusi di nature diverse con consolidamento a freddo. Frontiere di ricerca, pro e contro. La struttura e i contenuti potrebbero variare compatibilmente alle necessità del corso. Le lezioni si svilupperanno preferibilmente su 5 modalità: 1) Lezioni teoriche frontali. Dibattito critico sulle tematiche affrontate. 2) Eventuali visite in azienda e/o centri ricerca. 3) Metodologie di analisi e applicazioni per lo sviluppo di ricerche sperimentali dal taglio teorico pratico nell’ambito dei temi affrontati nel percorso didattico (vedi contenuti) con studio progettuale di processi materiali e sue applicazioni. 4) Raccolta e organizzazione campionature materiche, realizzazione di eventuali modelli di studio e pre-prototipi. 5) Revisioni collettive e individuali con il gruppo degli studenti.