La crescente richiesta di qualita, tipica dei moderni processi di produzione fusori, rende forte ... more La crescente richiesta di qualita, tipica dei moderni processi di produzione fusori, rende forte l'esigenza di progettare utensili che siano in grado rifinite cin cura i getti, a tale proposito e stato messo a punto un nuovo processo per la progettazione degli utensili da taglio che affianca ai principi di prototipazione rapida una tecnologia di scansione 3D per l'acquisizione e l'elaborazione delle superfici.
L\u2019utilizzo di strumenti di calcolo avanzati per la risoluzione di problematiche di valenza i... more L\u2019utilizzo di strumenti di calcolo avanzati per la risoluzione di problematiche di valenza industriale rappresenta oramai una consuetudine in un vasto campo di mercati e di applicazioni. Il Metodo agli Elementi Finiti, ad esempio, consente di risolvere in modo approssimato i problemi descritti da equazioni complesse. Questa semplificazione, insieme anche all\u2019aumento continuo nella potenza di calcolo, ha reso disponibile uno strumento nuovo e potente per la comprensione dei fenomeni fisici. Allo stesso tempo, si \ue8 affermato come una tecnica validissima per supportare progettisti ed ingegneri nell\u2019affrontare le loro...
Zero Impact \ue8 un concetto molto ambizioso quando si parla di una fonderia. un decalogo di inte... more Zero Impact \ue8 un concetto molto ambizioso quando si parla di una fonderia. un decalogo di interventi proposti dall\u2019universit\ue0 di bologna potrebbe indicare la via da seguire per raggiungere l\u2019 \u201cimpatto zer
La natura eccellente della ceramica non \ue8 in discussione e la sua qualit\ue0 \ue8 tale da cons... more La natura eccellente della ceramica non \ue8 in discussione e la sua qualit\ue0 \ue8 tale da consentirle di giocare un ruolo chiave per l\u2019approdo dell\u2019Italia alla seconda piazza in Europa per surplus manifatturiero da esportazione fuori dall\u2019Ue. Ma il settore soffre le contraddizioni del Paese e gli effetti dell\u2019austerity. Nell'articolo si presenta una tecnologia per la piegatura delle piastrelle da noi studiata e che pu\uf2 portare a grossi cambiamenti di mercato
In this paper nonlinear vibrations of the Timoshenko beams model supported on the different types... more In this paper nonlinear vibrations of the Timoshenko beams model supported on the different types of supports (simple, simple with flexular spring, fixed as well as its combinations) is set and analyzed. The nonlinear stedy-state response of principal resonance and its stability, as well as critical speeds of such as models are obtained. The numerical example is conducted on the real machine from the woodworking industry.
Journal of ship production and design, Aug 1, 2017
A new design and construction procedure for manufacturing wooden boats is presented, based on mod... more A new design and construction procedure for manufacturing wooden boats is presented, based on modular, parameterized components produced by computer numerical control (CNC) machining. This semiautomated procedure greatly reduces time requirements for vessel assembly compared with traditional methods and yields similar economic viability to other less sustainable materials such as fibreglass. Starting from computer-aided design drawings, the three-dimensional geometry is optimized considering target functions (resistance, dynamics…). Segmentation of wooden strips and transformation into two-dimensional segments permits to simplify CNC machining, with component borders shaped and tapered for better interconnection. Tool path generation is part of the cutting procedure to achieve the required components with the minimum use of raw materials and operational time. All strips, together with the frame, are manufactured using a 5-axis CNC machining center and finally assembled to produce the first industrialized prototype of wooden boat. Manufacturing in this way represents a significant step toward viable mass production of wooden boats. 1. Introduction The application of modem manufacturing techniques to the production of wooden boats has the potential to revitalize the use a cheap and environmentally sustainable material in the boating industry. Such a consideration is particularly relevant in the current global context of economic downturn and climate change. Historically, the use of wood (as in [Lanapoppi 2000, Howorth 1980]) was phased out in favor of materials that were cheaper and simpler to deal with, such as fiber-reinforced composites and aluminium (Espeut 1983). The use of wood was inherently manual (Fig. 1) and time consuming, leading to lower economic viability. The widespread adoption of fiberglass eventually came due to its superior malleability and strength-to-weight ratio, as well as its potential to reduce manual labor requirements during construction (Fox 2001). Several decades later, the needs of both manufacturers and customers alike have changed. Natural materials, zero-impact boating and embodied energy are now regular subjects of discussion in the literature (Guamán et al. 2015). The use of wood and electric-solar drivetrains are common approaches when striving for a negative carbon footprint (Pommier et al. 2015). Increasing attention on environmental sustainability, together with several recent changes in wood production technology, suggest the necessity for reevaluation of resource use in boatbuilding, with emphasis placed on environmental sustainability.
La crescente richiesta di qualita, tipica dei moderni processi di produzione fusori, rende forte ... more La crescente richiesta di qualita, tipica dei moderni processi di produzione fusori, rende forte l'esigenza di progettare utensili che siano in grado rifinite cin cura i getti, a tale proposito e stato messo a punto un nuovo processo per la progettazione degli utensili da taglio che affianca ai principi di prototipazione rapida una tecnologia di scansione 3D per l'acquisizione e l'elaborazione delle superfici.
L\u2019utilizzo di strumenti di calcolo avanzati per la risoluzione di problematiche di valenza i... more L\u2019utilizzo di strumenti di calcolo avanzati per la risoluzione di problematiche di valenza industriale rappresenta oramai una consuetudine in un vasto campo di mercati e di applicazioni. Il Metodo agli Elementi Finiti, ad esempio, consente di risolvere in modo approssimato i problemi descritti da equazioni complesse. Questa semplificazione, insieme anche all\u2019aumento continuo nella potenza di calcolo, ha reso disponibile uno strumento nuovo e potente per la comprensione dei fenomeni fisici. Allo stesso tempo, si \ue8 affermato come una tecnica validissima per supportare progettisti ed ingegneri nell\u2019affrontare le loro...
Zero Impact \ue8 un concetto molto ambizioso quando si parla di una fonderia. un decalogo di inte... more Zero Impact \ue8 un concetto molto ambizioso quando si parla di una fonderia. un decalogo di interventi proposti dall\u2019universit\ue0 di bologna potrebbe indicare la via da seguire per raggiungere l\u2019 \u201cimpatto zer
La natura eccellente della ceramica non \ue8 in discussione e la sua qualit\ue0 \ue8 tale da cons... more La natura eccellente della ceramica non \ue8 in discussione e la sua qualit\ue0 \ue8 tale da consentirle di giocare un ruolo chiave per l\u2019approdo dell\u2019Italia alla seconda piazza in Europa per surplus manifatturiero da esportazione fuori dall\u2019Ue. Ma il settore soffre le contraddizioni del Paese e gli effetti dell\u2019austerity. Nell'articolo si presenta una tecnologia per la piegatura delle piastrelle da noi studiata e che pu\uf2 portare a grossi cambiamenti di mercato
In this paper nonlinear vibrations of the Timoshenko beams model supported on the different types... more In this paper nonlinear vibrations of the Timoshenko beams model supported on the different types of supports (simple, simple with flexular spring, fixed as well as its combinations) is set and analyzed. The nonlinear stedy-state response of principal resonance and its stability, as well as critical speeds of such as models are obtained. The numerical example is conducted on the real machine from the woodworking industry.
Journal of ship production and design, Aug 1, 2017
A new design and construction procedure for manufacturing wooden boats is presented, based on mod... more A new design and construction procedure for manufacturing wooden boats is presented, based on modular, parameterized components produced by computer numerical control (CNC) machining. This semiautomated procedure greatly reduces time requirements for vessel assembly compared with traditional methods and yields similar economic viability to other less sustainable materials such as fibreglass. Starting from computer-aided design drawings, the three-dimensional geometry is optimized considering target functions (resistance, dynamics…). Segmentation of wooden strips and transformation into two-dimensional segments permits to simplify CNC machining, with component borders shaped and tapered for better interconnection. Tool path generation is part of the cutting procedure to achieve the required components with the minimum use of raw materials and operational time. All strips, together with the frame, are manufactured using a 5-axis CNC machining center and finally assembled to produce the first industrialized prototype of wooden boat. Manufacturing in this way represents a significant step toward viable mass production of wooden boats. 1. Introduction The application of modem manufacturing techniques to the production of wooden boats has the potential to revitalize the use a cheap and environmentally sustainable material in the boating industry. Such a consideration is particularly relevant in the current global context of economic downturn and climate change. Historically, the use of wood (as in [Lanapoppi 2000, Howorth 1980]) was phased out in favor of materials that were cheaper and simpler to deal with, such as fiber-reinforced composites and aluminium (Espeut 1983). The use of wood was inherently manual (Fig. 1) and time consuming, leading to lower economic viability. The widespread adoption of fiberglass eventually came due to its superior malleability and strength-to-weight ratio, as well as its potential to reduce manual labor requirements during construction (Fox 2001). Several decades later, the needs of both manufacturers and customers alike have changed. Natural materials, zero-impact boating and embodied energy are now regular subjects of discussion in the literature (Guamán et al. 2015). The use of wood and electric-solar drivetrains are common approaches when striving for a negative carbon footprint (Pommier et al. 2015). Increasing attention on environmental sustainability, together with several recent changes in wood production technology, suggest the necessity for reevaluation of resource use in boatbuilding, with emphasis placed on environmental sustainability.
Il rapido progresso della tecnologia, lo sviluppo di prodotti altamente sofisticati, la forte com... more Il rapido progresso della tecnologia, lo sviluppo di prodotti altamente sofisticati, la forte competizione globale, e l’aumento delle aspettative dei clienti hanno messo nuove pressioni sui produttori per garantire sempre più prodotti di alta qualità. I clienti si aspettano che i prodotti acquistati siano affidabili e sicuri. Tutti siamo consapevoli della necessità per un prodotto di essere affidabile; quando invece cerchiamo di quantificare questa caratteristica o vogliamo calcolare i benefici che produce, ci possono essere delle discordanze.
Secondo la visione del produttore, l’affidabilità si ha quando, a seguito di un certo numero di controlli (effettuati su determinati attributi o specifiche del prodotto) con esito favorevole, il prodotto è consegnato al cliente. Questi, al momento dell’acquisto, accetta anche la possibilità di rottura.
Spesso questo semplice approccio è associato ad una garanzia, che costituisce una sorta di protezione in caso di rottura, entro un certo periodo di tempo. Quando si verifica un rottura all’interno del periodo di garanzia il disagio è sia del cliente, che non ha la possibilità di utilizzare il prodotto, che del produttore, dovendo sostenere i costi dovuti alla riparazione od alla sostituzione. Fuori dal periodo di garanzia i problemi saranno apparentemente solo del cliente ma solo apparentemente perché vi saranno dei costi indiretti quali quelli collegati all’immagine del prodotto stesso. Diventa quindi sempre più importante acquisire un concetto di qualità che si sviluppa nel tempo, lungo tutto l’arco di vita del prodotto, non limitandosi al semplice controllo prima della consegna, ma che investe gli aspetti di affidabilità e soddisfacimento delle aspettative del cliente.
In genere l’affidabilità viene definita in ingegneria come la probabilità che un prodotto svolga la funzione richiesta senza guasti, nel rispetto delle condizioni definito e per un periodo di tempo definito, il tempo di missione. Ed è attraverso l’opportuna analisi delle informazioni di guasto provenienti dai servizi di assistenza alla clientela che è possibile effettuare una valutazione di affidabilità del prodotto. Realizzare uno studio affidabilistico e previsionale di prodotti industriali a partire dall’osservazione dei dati di rottura (Reliability Data Analysis) di un insieme di questi manufatti, soggetti alle reali condizioni d’utilizzo consiste in:
- raccogliere e registrare le informazioni sulle rotture e sui difetti riscontrati
- filtrare, interpretare ed analizzare tutte queste informazioni
- ricavare le curve di probabilità che rappresentano il comportamento affidabilistico del prodotto
- prevedere l’andamento nel tempo delle future rotture.
La Reliability Data Analysis (RDA) interessa tutti i campi produttivi, ma si presta con particolare efficacia in quei settori dove coesistono elevate produzioni e fortissime esigenze qualitative dei prodotti.
Per la definizione del modello matematico da impiegare nel calcolo dell’affidabilità si farà riferimento a quanto comunemente disponibile nella letteratura specialistica (ad esempio attraverso l’utilizzo di “stimatori non parametrici” quali Keplan-Mayer, Herald-Jonsohn, etc.), che attraverso formulazioni semiempiriche consentono di realizzare valide stime di qualità.
Ma la difficoltà dell’analisi arriverà dalla complessità intrinseca della realtà che si intende analizzare, ricca di parametri e quantità non deterministici, di cui, l’unica possibile conoscenza risiede nelle forme delle distribuzioni di probabilità che le caratterizzano.
Al fine di superare le enormi complessità di modellazione teorica della realtà, si renderà quindi necessario l’impiego di un codice di montecarlo, appositamente realizzato, che attraverso lsimulazione di storie ed eventi si pone l’obbiettivo di calcolare quelle quantità di interesse
affidabilistico altrimenti indeterminate.
Grandissimi sforzi saranno portati avanti per realizzare una efficace schematizzazione del
modello con standardizzazione delle variabili di input e output del codice.
Inoltre, pur rivestendo la RDA un notevole interesse in vari settori applicativi, tanto gli esempi di
validazione delle metodologia e del codice, quanto le successive applicazioni saranno tratti da
casi reali provenienti dal settore “automotive”.
Per motivi di riservatezza industriale, i risultati previsionali saranno presentati in forma anonima oppure adimensionalizzata, ma sono tutti riconducibili a studi di affidabilità condotti su autovetture delle Aziende del Gruppo FIAT (Fiat Auto, Magneti Marelli, Lancia, Alfa Romeo).
Il rapido progresso della tecnologia, lo sviluppo di prodotti altamente sofisticati, la forte com... more Il rapido progresso della tecnologia, lo sviluppo di prodotti altamente sofisticati, la forte competizione globale e l’aumento delle aspettative dei clienti hanno messo nuove pressioni sui produttori per garantire la commercializzazione di beni caratterizzati da una qualità sempre crescente. Sono gli stessi clienti che da anni si aspettano di trovare sul mercato prodotti contraddistinti da un livello estremo di affidabilità e sicurezza. Tutti siamo consapevoli della necessità per un prodotto di essere quanto più sicuro ed affidabile possibile; ma, nonostante siano passati oramai 30 anni di studi e ricerche, quando cerchiamo di quantificare ingegneristicamente queste caratteristiche riconducibili genericamente al termine qualità, oppure quando vogliamo provare a calcolare i benefici concreti che l’attenzione a questi fattori quali affidabilità e sicurezza producono su un business, allora le discordanze restano forti. E le discordanze restano evidenti anche quando si tratta di definire quali siano gli “strumenti più idonei” da utilizzare per migliorare l’affidabilità e la sicurezza di un prodotto o processo. Sebbene lo stato dell’arte internazionale proponga un numero significativo di metodologie per il miglioramento della qualità, tutte in continuo perfezionamento, tuttavia molti di questi strumenti della “Total Quality” non sono concretamente applicabili nella maggior parte delle realtà industriale da noi incontrate. La non applicabilità di queste tecniche non riguarda solo la dimensione più limitata delle aziende italiane rispetto a quelle americane e giapponesi dove sono nati e stati sviluppati questi strumenti, oppure alla poca possibilità di effettuare investimenti massicci in R&D, ma è collegata anche alla difficoltà che una azienda italiana avrebbe di sfruttare opportunamente i risultati sui propri territori e propri mercati.
Questo lavoro si propone di sviluppare una metodologia semplice e organica per stimare i livelli di affidabilità e di sicurezza raggiunti dai sistemi produttivi e dai prodotti industriali. Si pone inoltre di andare al di là del semplice sviluppo di una metodologia teorica, per quanto rigorosa e completa, ma di applicare in forma integrata alcuni dei suoi strumenti a casi concreti di elevata valenza industriale. Questa metodologia come anche, più in generale, tutti gli strumenti di miglioramento di affidabilità qui presentati, interessano potenzialmente una vasta gamma di campi produttivi, ma si prestano con particolare efficacia in quei settori dove coesistono elevate produzioni e fortissime esigenze qualitative dei prodotti. Di conseguenza, per la validazione ed applicazione ci si è rivolti al settore dell’automotive, che da sempre risulta particolarmente sensibile ai problemi di miglioramento di affidabilità e sicurezza. Questa scelta ha portato a conclusioni la cui validità va al di là di valori puramente tecnici, per toccare aspetti non secondari di “spendibilità” sul mercato dei risultati ed ha investito aziende di primissimo piano sul panorama industriale italiano.
Advances in Application of Industrial Biomaterials, Sep 2015
The rising concern towards environmental issues and the need to find a realistic alternative to g... more The rising concern towards environmental issues and the need to find a realistic alternative to glass or carbon reinforced composites has led to an increased interest about polymer composites filled with natural-organic fillers, hence derived from renewable and biodegradable sources. The scope of this article is to raise awareness regarding the scientific and technological knowledge of the so-called green composite materials in order to support their larger application in a number of industry sectors. A general state of art of green composites is proposed, together with some experimental evidences on the mechanical proprieties for various ecological materials. As a practical demonstrator of this sustainable technology, the adoption of green composites as valid replacement of fiberglass in sailing and ships applications is also described here. This article will illustrate, in fact, step by step and in great detail, the Wet Lay-up Hand Laminating process used to realize a yacht deck hatch in ecological composite materials.
Che fosse per proteggersi, costruire un sostegno o un riparo, oppure per farne un rudimentale mez... more Che fosse per proteggersi, costruire un sostegno o un riparo, oppure per farne un rudimentale mezzo di trasporto sull’acqua, l’utilizzo del legno da parte dell’Homo Faber si perde nella notte dei tempi. Ed è una storia che non avrà mai termine.
In uno scenario sociale ed economico completamente mutato, con un avanzamento tecnologico quanto mai rapido ed imprevedibile, sono molteplici le sfide che oggi la “materia legno”, insieme al suo complesso settore, si trovano ad affrontare.
Questa successione di interventi tecnici ha lo scopo di offrire una chiave di lettura diversa rispetto ad alcuni dei principali cambiamenti tecnologici ed economici che stanno investendo il comparto del legno. Ma con questa Guida si intende anche fornire strumenti nuovi per riconoscere ed interpretare correttamente le diverse esigenze delle imprese, del mondo della ricerca e di tutte quelle professionalità che gravitano intorno al settore.
Queste esigenze saranno tanto più comprese e valorizzate quanto più gli strumenti attivati spingeranno verso una maggiore sinergia tra centri di ricerca e aziende. Questa integrazione deve essere rivolta alla creazione di una vera e propria “filiera produttiva integrata” che permetta un nuovo posizionamento tanto a livello tecnologico che di mercato. L’obbiettivo di crescita dovrà ovviamente prevedere il lancio di nuove tipologie di prodotti, l’introduzione di nuovi strumenti e macchinari. Ma tutto questo non sarà adeguato alla sfida competitiva attuale. Si dovrà passare, quindi, ad un ripensamento generale delle strategia di impresa, soprattutto in termini di nuove politiche di sviluppo, di allargamento del livello di internazionalizzazione, dell’apertura dei nuovi mercati. E la Guida offre alcune interessanti considerazioni anche su questi punti.
Una attenzione particolare è stata inoltre riservata a quegli interventi che trattano di argomenti tecnici che possono riscuotere un maggiore interesse presso le aziende poiché puntano ad innalzare i livelli di qualità nei prodotti e nei processi grazie ad avanzamenti tecnologici. Si parla, ad esempio, di nuovi materiali, nuovi trattamenti, metodi per la valorizzazione del design, tecnologie per la sicurezza, ecosostenibilità e tanto altro ancora.
In questa logica, l’innovazione viene intesa come il passaggio da un “artigiano operativo e manuale” ad “artigiano tecnologico”, in grado di dialogare al meglio con strumenti, mezzi, macchine ed impianti. Per lui non è più il tempo di “toccare” i materiali, ma è arrivata l’ora di “impostare il come fare”.
A questo proposito, si consideri come il passaggio dalle macchine tradizionali alle macchine automatiche, fino agli impianti integrati, alle isole di lavoro ed alle station work rappresenti una realtà che sta progressivamente interessando la quasi totalità delle aziende del settore. La sfida ora è quella di arrivare a realizzare prodotti finiti e semilavorati sfruttando al meglio le tecnologie più innovative, le uniche in grado di garantire il massimo livello qualitativo. Il punto di partenza è un manufatto che abbia una forma razionale, facilmente riproducibile e realizzabile con tecniche di lavorazione tradizionali, rese innovative con nuovi macchinari. Ma la messa a punto delle linee produttive deve perseguire l’obiettivo ultimo di non incontrare alcun limite in termini di forma e di lavorazioni da eseguire. In questo contesto, alquanto complesso ed articolato, risulta strategica la conoscenza profonda di queste nuove tecnologie, come anche la messa in rete delle stesse e la piena cooperazione tra tutte le figure istituzionali che gravitano intorno al distretto: imprese, associazioni, università, mondo della ricerca e giovani laureati.
Sono quindi tanti i “ponti” da costruire, nell’auspicio che questa Guida possa rappresentare un utile contributo nella giusta direzione.
After the success of the EU TEMPUS Project: “Multidisciplinary Studies of Design in Mechanical En... more After the success of the EU TEMPUS Project: “Multidisciplinary Studies of Design in Mechanical Engineering”, the 1st edition of the MS.DESIGN Symposium was organized as a valid occasion for a deep comparison between different models and approaches to Design and Engineering. The purpose of this Symposium is the same that funded the ending Project: to provide “a Common Area for Industrial Designers”, a social and scientific environment to researchers, engineers, artists and students in the field of Industrial Design to present and discuss the current state of their work and to evaluate the impact of the discipline on the scientific development and modern organisation of the industrial world. Personal knowledge and common life experiences are a great added value for the young and less young generations in order to strength the spirit of incoming epochal enlargement of new Nations in the European Union.
After the success of the previuos editions of the IMEKO TC15 Youth Symposium in last years, we de... more After the success of the previuos editions of the IMEKO TC15 Youth Symposium in last years, we decided to repeat for the fourth time, the experiment, The purpose is the same: to provide a social and scientific environment to young researchers, engineers and students in the field of Experimental Mechanics of Solids, to present and discuss the current state of their work and to evaluate the impact of the discipline on the scientific development and modern organisation of the industrial world; not only: personal knowledge and common life experiences are a great added value for the young generation in order to strength the spirit of incoming epochal enlargement of new Nations in the European Union. In the present occasion the number of submitted papers was much higher than last year: more than 70 papers have been accepted after a first selection, performed by members of the Scientific Board, based on the extended summaries.
After the success of the 2nd edition of the IMEKO TC15 Youth Symposium in last year, we decided t... more After the success of the 2nd edition of the IMEKO TC15 Youth Symposium in last year, we decided to repeat for the third time the experiment this year, in the same spring season,
The purpose is the same: to provide a social and scientific environment to young researchers, engineers and students in the field of Experimental Mechanics of Solids, to present and discuss the current state of their work and to evaluate the impact of the discipline on the scientific development and modern organisation of the industrial world; not only: personal knowledge and common life experiences are a great added value for the young generation in order to strength the spirit of incoming epochal enlargement of new Nations in the European Union.
In the present occasion the number of submitted papers was much higher than the previous years: more than 70 papers have been accepted after a first selection, performed by members of the Scientific Board, based on the extended summaries.
IMEKO TC15 Youth Symposium was organised last year, for the first time, at the beginning of Sprin... more IMEKO TC15 Youth Symposium was organised last year, for the first time, at the beginning of Spring. After this event that received favourable welcome, (more than 50 papers from several countries of Europe were presented) we decided to repeat the experiment this year. The purpose is the same: to provide a social and scientific environment to young researchers, engineers and students in the field of Experimental Mechanics of Solids, to present and discuss the current state of their work and to evaluate the impact of the discipline on the scientific development and modern organisation of the industrial world. In the present occasion the number of submitted papers was much higher than last year: about 80 papers have been accepted after a first selection, performed by members of the Scientific Board, based on the extended summaries.
For the first time to our knowledge, an international
symposium on Engineering topics is devoted... more For the first time to our knowledge, an international
symposium on Engineering topics is devoted to young
researchers by IMEKO and Danubia Adria scientific societies.
More than 40 papers from several countries of Central
Europe will be presented, mainly related to the Experimental Researches in Solid Mechanics. This number is the
optimum, in order to guarantee time for a proper
presentation and discussion, since too often having
too high a number of presentations means cutting down
on the time for a real and fruitful discussion and
thus frustrates the main task of conferences.
Manuale della Fonderia [ISBN: 978-88-481-1561-2], Mar 2007
I getti derivanti dai processi fusori spesso costituiscono l’ossatura sulla quale si innesta il ... more I getti derivanti dai processi fusori spesso costituiscono l’ossatura sulla quale si innesta il vestito di un prodotto di successo; basta infatti pensare ai settori automobilistico e aerospaziale per rendersi immediatamente conto che senza i semilavorati di fonderia, non disporremmo né di autovetture né di aeromobili.
Il Manuale della fonderia ha lo scopo di raccogliere, spiegare, documentare e proporre i processi fusori in modo sistematico, semplice ma non superficiale così che siano comprensibili a tutti ma in modo che non vadano perdute le caratteristiche essenziali degli stessi. Ma soprattutto presenta l’ampia gamma di possibilità che ciascuno di quei processi offre al tecnico di produzione impegnato a trasformare i getti metallici in prodotti finiti: l’obiettivo finale è permettergli scelte mirate e ottimali. Uno spazio adeguato è stato destinato all’innovazione nello sviluppo dei getti metallici con la trattazione del CAD tridimensionale orientato alla fonderia, della simulazione di processo CAE, della prototipazione rapida e del rapid casting. Gli autori sono sia tecnici di lunga esperienza operanti nell’industria, sia docenti o personalità di prestigio di aziende impegnate da tempo nel settore: una notevole parte delle trattazioni nasce proprio dalla collaborazione diretta con aziende primarie che hanno accettato di supportare gli autori nel non facile compito di raccogliere la migliore tecnologia disponibile. Periti industriali, ingegneri, progettisti, manutentori e tutti coloro che, a vari livelli, operano nel settore della fonderia non potranno che trarne beneficio.che trarne beneficio.
All'intero di questa pubblicazione, il capitolo sulla Qualità e Certificazione intende concentrarsi nella presentazione di strumenti e metodi per il miglioramento di affidabilità, sicurezza e qualità di impianti, processi e prodotti.
La natura eccellente della ceramica non è in discussione e la sua qualità è tale da consentirle d... more La natura eccellente della ceramica non è in discussione e la sua qualità è tale da consentirle di giocare un ruolo chiave per l’approdo dell’Italia alla seconda piazza in Europa per surplus manifatturiero da esportazione fuori dall’Ue. Ma il settore soffre le contraddizioni del Paese e gli effetti dell’austerity. L'innovazione del prodotto attraverso una netta innovazione nei processi potrebbe rappresentare una interessante opportunità
E’ possibile affermare che l’avvento dei materiali compositi
nel settore industriale stia interes... more E’ possibile affermare che l’avvento dei materiali compositi nel settore industriale stia interessando anche il mondo dello stampaggio. I compositi utilizzati per la costruzione di stampi si stanno rivelando una ottima alternativa ai materiali metallici, specie su alcune particolari applicazioni.
Nel campo dei semilavorati e dei prodotti da fonderia nella maggioranza dei casi non si superano ... more Nel campo dei semilavorati e dei prodotti da fonderia nella maggioranza dei casi non si superano dimensioni pari a due metri. E allo scopo della misurazione è allora consigliabile ricorrere a un braccio antropomorfo equipaggiato con una sonda laser, che possiede invece diversi vantaggi, utili in questo specifico segmento.
L’utilizzo di tecniche di processo nuove, come anche la diffusione di materiali più flessibili re... more L’utilizzo di tecniche di processo nuove, come anche la diffusione di materiali più flessibili rendono i prodotti in fibra di carbonio sempre più competitivi. In questa evoluzione continua un ruolo essenziale è rivestito dagli stampi. Per rendere evidente la loro importanza per il raggiungimento degli obbiettivi di competitività sul mercato, in questo articolo si descrive la procedura di “formatura” più diffusa per elementi in fibra di carbonio. Detto in altri termini, come si trasforma una idea di forma in un prodotto commerciale? Di solito attraverso 5 passaggi, che coinvolgono 2 modelli, 2 stampi e tanta tecnologia
Si propone una serie di azioni progettuali e organizzative pensate per trasformare una fonderia d... more Si propone una serie di azioni progettuali e organizzative pensate per trasformare una fonderia di ghisa tradizionale in un impianto produttivo a ridottissimo impatto ambientale.
Nonostante siano sempre più utilizzate, il costo delle parti in composito continua ad essere piut... more Nonostante siano sempre più utilizzate, il costo delle parti in composito continua ad essere piuttosto elevato, ma non tanto per il costo della materiale, quanto soprattutto per motivi legati al processo produttivo. uno dei passaggi più delicati è quello relativo alla creazione dello stampo in composito oppure in alluminio necessario alla formatura dei pezzi in autoclave. diverse soluzioni tecniche sono disponibili, ma nessuno si è ancora affermata con successo
Zero Impact è un concetto molto ambizi oso quando
si parla di una fonderia. un decalogo di interv... more Zero Impact è un concetto molto ambizi oso quando si parla di una fonderia. un decalogo di interventipotrebbe indicare la via da seguire per raggiungere l’ “impatto zero”
La domanda per particolari in fibra di carbonio è ampia e chiara, ma l’offerta di soluzioni risul... more La domanda per particolari in fibra di carbonio è ampia e chiara, ma l’offerta di soluzioni risulta spesso non adeguata alle aspettative. di solito è l’elevato costo il fattore macroscopico che scoraggia la massiccia adozione della fibra di carbonio. Ma diversi sono anche gli aspetti tecnologici che, agendo sul prezzo, limitano questa diffusione; non ultima la necessità di passare attraverso gli stampi di formatura, siano essi in alluminio oppure in composito. questo è il nodo centrale da sciogliere per un lancio in larga scala della fibra di carbonio
In molti settori dell’industria dei beni di investimento, l’efficienza energetica è diventata una... more In molti settori dell’industria dei beni di investimento, l’efficienza energetica è diventata una delle caratteristiche principali di un prodotto. I motoriduttori per sistemi di trasporto di materiali, per esempio, sono stati già da tempo suddivisi in classi di efficienza energetica....
Soprattutto in quest’ultimo periodo la fonderia rappresenta nell’immaginario comune l’antitesi di... more Soprattutto in quest’ultimo periodo la fonderia rappresenta nell’immaginario comune l’antitesi di qualsiasi tentativo di vivere nel rispetto dell’ambiente. Solo in poche occasioni però ci si rende conto di come sia solo grazie alle fonderie che l’uomo moderno riesca a conservare il suo elevatissimo standard di vita preservando l’ambiente stesso.
Fino all’Ottocento veniva definita “ferraccio” per la minor qualità e la peggior
lavorabilità ris... more Fino all’Ottocento veniva definita “ferraccio” per la minor qualità e la peggior lavorabilità rispetto all’acciaio dolce, ma ormai da tempo la ghisa è nota come lega a tenore di carbonio relativamente alto (oltre 2,11% fino al limite di saturazione del 6,67%), ottenuta per trattamento a caldo dei minerali di ferro, dagli usi molteplici: un suo approfondimento rivela aspetti spesso poco evidenziati
riduzioni di peso e velocità sempre maggiori sono sicuramente sinonimi di efficienza, ma occhio a... more riduzioni di peso e velocità sempre maggiori sono sicuramente sinonimi di efficienza, ma occhio alla instabilità. UIn fenomeno particolarmente pericoloso che deve essere valutato con grande attenzione
In questi ultimi decenni si è assistito a un rafforzamento continuo e signifi cativo di tutte que... more In questi ultimi decenni si è assistito a un rafforzamento continuo e signifi cativo di tutte quelle applicazioni dove l’utilizzo di materiali evoluti, quali per esempio i compositi a fi bra di carbonio, ha consentito notevoli risparmi in termini di peso. L’interesse verso i materiali compositi, comincia così a manifestarsi anche a livello di aziende medio-piccole che propongono investimenti nel campo delle tecnologie avanzate al fi ne di affermarsi come subfornitori di realtà industriali più grandi, anche internazionali
Questo articolo descrive i passi che hanno permesso di “inventare” e realizzare l’attrezzatura pe... more Questo articolo descrive i passi che hanno permesso di “inventare” e realizzare l’attrezzatura per la messa in prova di un componente particolarmente critico del controllo motore, vale a dire la molla del corpo farfallato del collettore che, assicurando il rapido ritorno della valvola a farfalla, regola il flusso corretto e controllato dell’aria nel motore.
Reportage dallo Smithsonian National Air and Space Museum di Washington: la testimonianza dell’in... more Reportage dallo Smithsonian National Air and Space Museum di Washington: la testimonianza dell’induscussa figura da protagonista rivestita dalla lamiera nella storia dell’uomo
L’acciaio è soggetto a un lento ma inesorabile degrado, che riduce prestazioni e solidità delle s... more L’acciaio è soggetto a un lento ma inesorabile degrado, che riduce prestazioni e solidità delle strutture. Per prevenire conseguenze anche molto gravi, occorrono adeguate protezione e manutenzione. Come identifi care e studiare i processi di degrado dell’acciaio dallo studio di lamierini sottili estratti da ponti in acciaio del Novecento
La richiesta di materiali con prestazioni sempre migliori spinge il mondo della fonderia e dei tr... more La richiesta di materiali con prestazioni sempre migliori spinge il mondo della fonderia e dei trattamenti verso una continua innovazione dei processi. Le soluzioni più di successo sono quelle che permettono di produrre materiali resistenti con strati superfi ciali duri e levigati. Ma ormai soltanto la corretta combinazione delle più avanzate tecniche di metallurgia e di trattamento superficiale fa progredire verso ulteriori miglioramenti.
A spring in the engine
This paper presents a double effect torsional spring that forms part of an... more A spring in the engine This paper presents a double effect torsional spring that forms part of an extremely advanced control motor device, mounted on cars. The motor control of modern cars is a complex and accurate system, that can work in an appropriate way only if it is equipped with an unexceptionable and extremely reliable mechanics. In this context, the springs, that must be absolutely precise and strong, are fundamental elements. This study begins with the verification of the design choices with a dimensional control and calculation of the safety factor on the basis of the theoretical indications and reference handbooks. It continues with verifications by means of FEM simulation instruments. The control of the executions process follows, carried out in order to verify that the manufacturer is really in the position of supplying a spring that respects the expected features. Then, the assembly stage, an extremely complex and difficult one, allows to direct the work towards the approval tests, the so-called ‘validation tests’. The reliability verifications of the components are a crucial aspect of quality control and it is often very difficult to find experimental tests that are really useful in order to improve the product. For this study, simplier experimental conditions and fittigs that can test many components in parallel have been set up. This way, it has been possible to carry out a far faster and more incisive experimental procedure, with a statistically significant number of test pieces.
Un esempio di sistema sperimentale, sensibile e preciso,
in grado di monitorare, istante per ista... more Un esempio di sistema sperimentale, sensibile e preciso, in grado di monitorare, istante per istante, la risposta statica e dinamica delle lamiere agli intensi carichi a cui sono state sottoposte
The rising concern towards environmental issues and the need to find a realistic alternative to g... more The rising concern towards environmental issues and the need to find a realistic alternative to glass or carbon reinforced composites has led to an increased interest about polymer composites filled with natural-organic fillers, hence derived from renewable and biodegradable sources. The scope of this article is to raise awareness regarding the scientific and technological knowledge of the so-called green composite materials in order to support their larger application in a number of industry sectors. A general state of art of green composites is proposed, together with some experimental evidences on the mechanical proprieties for various ecological materials. As a practical demonstrator of this sustainable technology, the adoption of green composites as valid replacement of fiberglass in sailing and ships applications is also described here. This article will illustrate, in fact, step by step and in great detail, the Wet Lay-up Hand Laminating process used to realize a yacht deck hatch in ecological composite materials.
A 50 anni dal volo di Jurij Gagarin e a 150 dall’unità d’Italia (con il “nostro” Paolo Nespoli pe... more A 50 anni dal volo di Jurij Gagarin e a 150 dall’unità d’Italia (con il “nostro” Paolo Nespoli per sei mesi sulla Stazione Spaziale), anche gli utensili dicono la loro: ecco un’applicazione nel settore aerospaziale
Fino all’Ottocento veniva definita “ferraccio” per la minor qualità e la peggior lavorabilità ris... more Fino all’Ottocento veniva definita “ferraccio” per la minor qualità e la peggior lavorabilità rispetto all’acciaio dolce, ma ormai da tempo la ghisa è nota come lega a tenore di carbonio relativamente alto (oltre 2,11% fino al limite di saturazione del 6,67%), ottenuta per trattamento a caldo dei minerali di ferro, dagli usi molteplici: un suo approfondimento rivela aspetti spesso poco evidenziati
LA DOMANDA PER PARTICOLARI IN FIBRA DI CARBONIO È AMPIA E CHIARA, MA L’OFFERTA DI SOLUZIONI RISUL... more LA DOMANDA PER PARTICOLARI IN FIBRA DI CARBONIO È AMPIA E CHIARA, MA L’OFFERTA DI SOLUZIONI RISULTA SPESSO NON ADEGUATA ALLE ASPETTATIVE. DI SOLITO È L’ELEVATO COSTO IL FATTORE MACROSCOPICO CHE SCORAGGIA LA MASSICCIA ADOZIONE DELLA FIBRA DI CARBONIO. MA DIVERSI SONO ANCHE GLI ASPETTI TECNOLOGICI CHE, AGENDO SUL PREZZO, LIMITANO QUESTA DIFFUSIONE; NON ULTIMA LA NECESSITÀ DI PASSARE ATTRAVERSO GLI STAMPI DI FORMATURA, SIANO ESSI IN ALLUMINIO OPPURE IN COMPOSITO. QUESTO È IL NODO CENTRALE DA SCIOGLIERE PER UN LANCIO IN LARGA SCALA DELLA FIBRA DI CARBONIO
NONOSTANTE SIANO SEMPRE PIÙ UTILIZZATE, IL COSTO DELLE PARTI IN COMPOSITO CONTINUA AD ESSERE PIUT... more NONOSTANTE SIANO SEMPRE PIÙ UTILIZZATE, IL COSTO DELLE PARTI IN COMPOSITO CONTINUA AD ESSERE PIUTTOSTO ELEVATO, MA NON TANTO PER IL COSTO DELLA MATERIALE, QUANTO SOPRATTUTTO PER MOTIVI LEGATI AL PROCESSO PRODUTTIVO. UNO DEI PASSAGGI PIÙ DELICATI È QUELLO RELATIVO ALLA CREAZIONE DELLO STAMPO IN COMPOSITO OPPURE IN ALLUMINIO NECESSARIO ALLA FORMATURA DEI PEZZI IN AUTOCLAVE. DIVERSE SOLUZIONI TECNICHE SONO DISPONIBILI, MA NESSUNO SI È ANCORA AFFERMATA CON SUCCESSO
ENERGIA E COMPETITIVITÀ. ESISTE UN NETTO SQUILIBRIO TRA IL PREZZO DELL’ENERGIA IN ITALIA E QUELLO... more ENERGIA E COMPETITIVITÀ. ESISTE UN NETTO SQUILIBRIO TRA IL PREZZO DELL’ENERGIA IN ITALIA E QUELLO CHE PAGANO I NOSTRI CONCORRENTI NON SOLO ALL’ESTERNO DELL’UNIONE EUROPEA, MA ADDIRITTURA ALL’INTERNO DELLA STESSA UNIONE. LE FABBRICHE ENERGIVORE RAPPRESENTANO IL PRINCIPALE COMPARTO PRODUTTIVO DELL’ECONOMIA ITALIANA, MA, ALLO STESSO TEMPO, RISULTANO FORTEMENTE PENALIZZATE DA QUESTO DIVARIO
La richiesta di materiali con prestazioni sempre migliori spinge il mondo della fonderia e dei tr... more La richiesta di materiali con prestazioni sempre migliori spinge il mondo della fonderia e dei trattamenti verso una continua innovazione dei processi. Le soluzioni più di successo sono quelle che permettono di produrre materiali resistenti con strati superfi ciali duri e levigati. Ma ormai soltanto la corretta combinazione delle più avanzate tecniche di metallurgia e di trattamento superficiale fa progredire verso ulteriori miglioramenti.
A 50 anni dal volo di Jurij Gagarin e a 150 dall’unità d’Italia, con il “nostro” Paolo Nespoli pe... more A 50 anni dal volo di Jurij Gagarin e a 150 dall’unità d’Italia, con il “nostro” Paolo Nespoli per sei mesi sulla Stazione Spaziale, anche gli utensili dicono la loro: ecco un’applicazione nel settore aerospaziale
Presentiamo uno studio finalizzato a sviluppare soluzioni tecniche in grado di migliorare le pres... more Presentiamo uno studio finalizzato a sviluppare soluzioni tecniche in grado di migliorare le prestazioni di turbine microeoliche ad asse verticale utilizzate nella produzione di energia elettrica. In particolare, si propone di sostituire le leghe metalliche con cui sono solitamente realizzate le parti rotanti con i più leggeri compositi a fi bra di carbonio, al fine di ridurre il più possibile le masse in movimento.
In recent years, a new class of compact vehicles has been emerging and wide-spreading all around ... more In recent years, a new class of compact vehicles has been emerging and wide-spreading all around Europe: the quadricycle. These four-wheeled motor vehicles, originally derived from motorcycles, are a small and fuel-efficient mean of transportation used in rural or urban areas as an alternative to motorbikes or city cars. In some countries, they are also endorsed by local authorities and institutions which support small and environmentally-friendly vehicles. In this paper, several general considerations on quadricycles will be provided including the vehicle classification, evolution of regulations (as homologation, driver licence, emissions, etc), technical characteristics, safety requirements, most relevant investigations, and other additional useful information (e.g. references, links). It represents an important and actual topic of investigation for designers and manufacturers considering that the new EU regulation on the approval and market surveillance of quadricycles will soon enter in force providing conclusive requirements for functional safety environmental protection of these promising vehicles.
This paper investigates the surface alteration of gasket samples commercialized by two alternativ... more This paper investigates the surface alteration of gasket samples commercialized by two alternative producers. These gaskets, in polymeric materials, are installed in process plants used for cleaning tires molds by a pioneering ultrasonic process. They are exposed to a combination of ultrasonic waves, temperature, humidity and acid attack causing several erosion phenomena. Their surface degradation under ordinary operative conditions were investigated using mechanical and tribological tests. The experimental characterization was performed by optical microscopy, scanning electron microscopy, thermograms, differential scanning calorimetry curves and infrared spectra aiming at defining the specific mechanics of wearing. As a conclusion, it was possible to state that even if samples exhibit similar chemical structures, their thermal and mechanical properties as well as their geometric dimensions are different. Such differences in the materials might cause various unexpected wear behaviors when gaskets are employed in the same working conditions.
The capability to bend in a controlled manner Grès Porcelain stoneware tiles passing by a very ex... more The capability to bend in a controlled manner Grès Porcelain stoneware tiles passing by a very exclusive process of pyroplastic deformation opens up entirely new opportunities in utilisation of this important family of ceramics. A bended tile can be exploited in innovative applications, such as stairs, shelves, benches and even radiators, turning this element from a simple piece of furnishing in a modern functional component. But this change in functionality also requires a different approach in the quality control, both at the product and process levels, that can no longer be limited to the use of tests specified in the regulations for traditional ceramics (e.g. colour, porosity, hygroscopic ...). This article describes the first device so far devised for the verification of resistance to bending of curved tiles, discussing the correct way of use. The adoption of this particular equipment as an off-line control device can represent a valid strategy for monitoring the product and process quality.
A very prominent patented technology permits to obtained bent porcelain stoneware tiles by a prop... more A very prominent patented technology permits to obtained bent porcelain stoneware tiles by a proper combination of machining and secondary firing in a kiln. During this firing, the ceramic materials show a viscoelastic behaviour. The viscoelasticity permits the tiles to be bent without further interventions: just using the gravity force in a so-called pyroplastic deformation. Both the viscoelastic response in general and pyroplastic deformation in particular, are complex aspects of material behaviour to be modelled with accuracy. In general, the theory of viscoelasticity can be considered extremely large and precise, but its application on real cases is extremely tricky. A time-depending problem, as viscoelasticity naturally is, has to be merged with a temperature-depending situation. It means that, even if the constitutive equations could be set as general formulation, all the fundamental parameters inside these formulas change in function of both entities. Finite Elements codes could help to pass by this impasse, permitting to discretize the variability on temperature. But several cautions have to be taken into account, especially considering that few commercial codes developed proper algorithms. This paper investigates how the viscoelastic response of ceramic materials can be modelled by commercial Finite Elements codes, defining limits and proposing solutions
THIS ARTICLE DESCRIBES AND ILLUSTRATES A NEW DESIGN PROCEDURE AIMED
AT THE CONCEPTUAL AND CONSTR... more THIS ARTICLE DESCRIBES AND ILLUSTRATES A NEW DESIGN PROCEDURE AIMED
AT THE CONCEPTUAL AND CONSTRUCTIONAL DEVELOPMENT OF MODULAR
COMPONENTS WITH SEVERAL PARAMETERS THAT ARE PARTICULARLY SUITABLE
FOR BEING USED, IN AN EFFICIENT AND FLEXIBLE WAY, TO BUILD WOODEN BOATS.
Una moderna mescola per pneumatici può arrivare ad avere oltre 60 materiali diversi, a seconda de... more Una moderna mescola per pneumatici può arrivare ad avere oltre 60 materiali diversi, a seconda del produttore e della destinazione d’uso dello pneumatico. Mentre, ad esempio, per una vettura da competizione le prestazioni sono la priorità, per mezzi a lunga percorrenza come tir o pullman è più importante
ridurre al massimo i consumi di carburante e il deterioramento La lavorazione prende avvio con la miscelazione di materie prime come plastificanti, nero di carbone, silice, nonché altri ingredienti presenti in quantità minori. Sono aggiunti poi acceleranti e vulcanizzanti. Questa mescola viene raffreddata in una vasca
d’acqua e infine macinata. Andrà a costituire la parte gommosa dello pneumatico e, in particolare, battistrada, fianchi e tele.....
Questo lavoro trae origine dalla passione del gruppo per le attività sportive e da una intuizione... more Questo lavoro trae origine dalla passione del gruppo per le attività sportive e da una intuizione rilevata direttamente sul campo: i sistemi di allenamento disponibili non sembrano la scelta ottimale per il miglioramento della performance atletica. Si punta quindi all'individuazione di un bisogno inespresso: concepire strumenti di allenamento che siano in grado di manifestare le potenzialità della macchina umana espressa in tutte le sue forme di espressione.
THE ADOPTION OF MODERN TECHNIQUES FOR INDUSTRIALISING PRODUCTION COULD GIVE A BIG BOOST TO THE RE... more THE ADOPTION OF MODERN TECHNIQUES FOR INDUSTRIALISING PRODUCTION COULD GIVE A BIG BOOST TO THE RELAUNCH OF WOODEN BOATS IN THE YACHTING MARKET, ESPECIALLY IN TERMS OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY OF THE PRODUCT
Mechanical properties of cast irons are governed by the size, distribution and shape of the incor... more Mechanical properties of cast irons are governed by the size, distribution and shape of the incorporated graphite particles. In a set of experiments, two groups of cast alloys, Compacted Graphite Iron (CGI) and Spheroidal Graphite Iron (SGI) were investigated. Even if the processes used for their production could be apparently considered quite similar, these two materials are characterized by a net difference in graphite particles and, as consequence, in final proprieties. Adding, while SGI benefits of a wide scientific literature supporting its large use, CGI is a relatively unexplored.
Linear-elastic plane-strain fracture toughness of metallic materials is a method which covers the... more Linear-elastic plane-strain fracture toughness of metallic materials is a method which covers the determination of the strain fracture toughness (KIC) of metallic materials by increasing-force test of fatigue precracked specimens. This method has been applied for investigating the fracture behaviour of cast iron. Two groups of cast alloys, Compacted Graphite Iron (CGI) and Spheroidal Graphite Iron (SGI) have been investigated. While SGI benefits of a wide scientific literature, CGI is a relatively unknown material despite of its large potentialities in industrial applications.
Spheroidal Graphite cast Iron (SGI), also known as ductile iron, represents a perfect material f... more Spheroidal Graphite cast Iron (SGI), also known as ductile iron, represents a perfect material for a very large range of modern applications. It is successfully used wherever optimal strength, stiffness and even low costs are required: high values of tensile strength and Young’s modulus are between its most appreciable proprieties. At the same time, nowadays, a different cast iron, known as Compacted Graphite Iron (CGI) or vermicular graphite iron, is moving the first steps in replacing SGI respect to some specific applications. It depends on a better castability, machinability and thermal resistance. CGI is an ideal cast iron in the case of components under simultaneous mechanical and thermal loadings, such as cylinder blocks and heads. Unfortunately, while SGI benefits of a wide scientific literature, CGI is a relatively unknown material. Moreover, since its particular microstructure, the production of CGI presents additional difficulties and it is not easy to obtain a stable proprieties in the CGI alloy. This paper illustrates a way for the experimental evaluation of the Poisson’s ratio by tensile specimens, comparing this propriety in the case of SGI and CGI.
Procedimento rapido per plasmazione di stampo in materiale composito comprendente realizzazione d... more Procedimento rapido per plasmazione di stampo in materiale composito comprendente realizzazione di prestampo (1) con dispositivo di prototipazione rapida, colata nel prestampo di materiale polimerico composito (3) comprendente dal 10 al 40 % (dal dieci al quaranta per cento) di resina epossidica, dallo 0 al 10 % (dallo zero al dieci per cento) di microsferule di vetro, dal 45 al 75 % (dal quarantacinque al settantacinque per cento) di polvere di alluminio, dal 4 al 15 % (dal quattro al quindici per cento) di catalizzatore termo addensante, vibrazione della mescola per liberazione aria (4) ivi imprigionata, catalizzazione a temperatura ambiente, riscaldamento preferibilmente sino a circa centoquaranta gradi centigradi, preferibilmente per stadi successivi di aumento di temperatura di circa venti gradi in venti gradi centigradi ogni ora circa, raffreddamento a temperatura ambiente, estrazione dello stampo (3); materiale polimerico composito termoresistente (3) realizzabile con tale procedimento ed atto a costituire stampi termoresistenti (3) particolarmente per stampaggio in autoclave di materiali compositi di fibra di carbonio (5) comprendente dal 10 al 40 % (dal dieci al quaranta per cento) di resina epossidica, dallo 0 al 10 % (dallo zero al dieci per cento) di microsferule di vetro, dal 45 al 75 % (dal quarantacinque al settantacinque per cento) di polvere di alluminio, dal 4 al 15 % (dal quattro al quindici per cento) di catalizzatore termo addensante.
LA RIVISTA STORICA DEDICATA ALLE FONDERIE
La rivista Fonderia Pressofusione continua a essere un... more LA RIVISTA STORICA DEDICATA ALLE FONDERIE
La rivista Fonderia Pressofusione continua a essere un insostituibile strumento per l’aggiornamento professionale delle fonderie ferrose e non ferrose. Con la presentazione di nuove macchine e di nuovi impianti, con ampi articoli applicativi realizzati direttamente nelle fonderie, con gli articoli tecnici dedicati ai processi di fusione e alle tecniche di produzione, Fonderia Pressofusione segue il passo di un settore in continuo rinnovamento e che fa dell’innovazione tecnologica la sua arma vincente.
Ogni prodotto deve ricevere il suo corretto trattamento e la sua adeguata fi nitura per essere
po... more Ogni prodotto deve ricevere il suo corretto trattamento e la sua adeguata fi nitura per essere
poi immesso sul mercato. Le aziende che lavorano in questo particolare settore affi dano il
loro aggiornamento tecnico e professionale a «Trattamenti e Finiture», rivista specializzata
che informa e aggiorna su quanto le moderne tecnologie possono off rire per i trattamenti
superfi ciali e massivi, galvanica, lavaggio e verniciatura industriale.
I lettori sono ricercatori, ingegneri e tecnici in ambito: Industrie galvaniche, industrie che fanno trattamenti; termici e superfi ciali in genere, industrie di verniciatura; industrie che fanno lavaggi industriali.
This work relates the reliability testing and improvements for a critical double torsion spring i... more This work relates the reliability testing and improvements for a critical double torsion spring installed inside an automotive throttle body. The double torsion action realized by the spring can be functionally divided in two loading phases, under and over a defined position, called limp-home (LH), and the fast, complete returning stroke to the initial, preloaded zero-position. Different components failed during the experimental validation tests under a combination of fast opening-closing movements, temperature cycles and vibration stresses. This paper describes some specific technical solutions used to design and realized an experimental equipment able to perform, at the same time, fatigue tests on a large number of torsion springs. Statistical tools are used to evaluate the fatigue strength.
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Papers by Cristiano Fragassa
Secondo la visione del produttore, l’affidabilità si ha quando, a seguito di un certo numero di controlli (effettuati su determinati attributi o specifiche del prodotto) con esito favorevole, il prodotto è consegnato al cliente. Questi, al momento dell’acquisto, accetta anche la possibilità di rottura.
Spesso questo semplice approccio è associato ad una garanzia, che costituisce una sorta di protezione in caso di rottura, entro un certo periodo di tempo. Quando si verifica un rottura all’interno del periodo di garanzia il disagio è sia del cliente, che non ha la possibilità di utilizzare il prodotto, che del produttore, dovendo sostenere i costi dovuti alla riparazione od alla sostituzione. Fuori dal periodo di garanzia i problemi saranno apparentemente solo del cliente ma solo apparentemente perché vi saranno dei costi indiretti quali quelli collegati all’immagine del prodotto stesso. Diventa quindi sempre più importante acquisire un concetto di qualità che si sviluppa nel tempo, lungo tutto l’arco di vita del prodotto, non limitandosi al semplice controllo prima della consegna, ma che investe gli aspetti di affidabilità e soddisfacimento delle aspettative del cliente.
In genere l’affidabilità viene definita in ingegneria come la probabilità che un prodotto svolga la funzione richiesta senza guasti, nel rispetto delle condizioni definito e per un periodo di tempo definito, il tempo di missione. Ed è attraverso l’opportuna analisi delle informazioni di guasto provenienti dai servizi di assistenza alla clientela che è possibile effettuare una valutazione di affidabilità del prodotto. Realizzare uno studio affidabilistico e previsionale di prodotti industriali a partire dall’osservazione dei dati di rottura (Reliability Data Analysis) di un insieme di questi manufatti, soggetti alle reali condizioni d’utilizzo consiste in:
- raccogliere e registrare le informazioni sulle rotture e sui difetti riscontrati
- filtrare, interpretare ed analizzare tutte queste informazioni
- ricavare le curve di probabilità che rappresentano il comportamento affidabilistico del prodotto
- prevedere l’andamento nel tempo delle future rotture.
La Reliability Data Analysis (RDA) interessa tutti i campi produttivi, ma si presta con particolare efficacia in quei settori dove coesistono elevate produzioni e fortissime esigenze qualitative dei prodotti.
Per la definizione del modello matematico da impiegare nel calcolo dell’affidabilità si farà riferimento a quanto comunemente disponibile nella letteratura specialistica (ad esempio attraverso l’utilizzo di “stimatori non parametrici” quali Keplan-Mayer, Herald-Jonsohn, etc.), che attraverso formulazioni semiempiriche consentono di realizzare valide stime di qualità.
Ma la difficoltà dell’analisi arriverà dalla complessità intrinseca della realtà che si intende analizzare, ricca di parametri e quantità non deterministici, di cui, l’unica possibile conoscenza risiede nelle forme delle distribuzioni di probabilità che le caratterizzano.
Al fine di superare le enormi complessità di modellazione teorica della realtà, si renderà quindi necessario l’impiego di un codice di montecarlo, appositamente realizzato, che attraverso lsimulazione di storie ed eventi si pone l’obbiettivo di calcolare quelle quantità di interesse
affidabilistico altrimenti indeterminate.
Grandissimi sforzi saranno portati avanti per realizzare una efficace schematizzazione del
modello con standardizzazione delle variabili di input e output del codice.
Inoltre, pur rivestendo la RDA un notevole interesse in vari settori applicativi, tanto gli esempi di
validazione delle metodologia e del codice, quanto le successive applicazioni saranno tratti da
casi reali provenienti dal settore “automotive”.
Per motivi di riservatezza industriale, i risultati previsionali saranno presentati in forma anonima oppure adimensionalizzata, ma sono tutti riconducibili a studi di affidabilità condotti su autovetture delle Aziende del Gruppo FIAT (Fiat Auto, Magneti Marelli, Lancia, Alfa Romeo).
Questo lavoro si propone di sviluppare una metodologia semplice e organica per stimare i livelli di affidabilità e di sicurezza raggiunti dai sistemi produttivi e dai prodotti industriali. Si pone inoltre di andare al di là del semplice sviluppo di una metodologia teorica, per quanto rigorosa e completa, ma di applicare in forma integrata alcuni dei suoi strumenti a casi concreti di elevata valenza industriale. Questa metodologia come anche, più in generale, tutti gli strumenti di miglioramento di affidabilità qui presentati, interessano potenzialmente una vasta gamma di campi produttivi, ma si prestano con particolare efficacia in quei settori dove coesistono elevate produzioni e fortissime esigenze qualitative dei prodotti. Di conseguenza, per la validazione ed applicazione ci si è rivolti al settore dell’automotive, che da sempre risulta particolarmente sensibile ai problemi di miglioramento di affidabilità e sicurezza. Questa scelta ha portato a conclusioni la cui validità va al di là di valori puramente tecnici, per toccare aspetti non secondari di “spendibilità” sul mercato dei risultati ed ha investito aziende di primissimo piano sul panorama industriale italiano.
In uno scenario sociale ed economico completamente mutato, con un avanzamento tecnologico quanto mai rapido ed imprevedibile, sono molteplici le sfide che oggi la “materia legno”, insieme al suo complesso settore, si trovano ad affrontare.
Questa successione di interventi tecnici ha lo scopo di offrire una chiave di lettura diversa rispetto ad alcuni dei principali cambiamenti tecnologici ed economici che stanno investendo il comparto del legno. Ma con questa Guida si intende anche fornire strumenti nuovi per riconoscere ed interpretare correttamente le diverse esigenze delle imprese, del mondo della ricerca e di tutte quelle professionalità che gravitano intorno al settore.
Queste esigenze saranno tanto più comprese e valorizzate quanto più gli strumenti attivati spingeranno verso una maggiore sinergia tra centri di ricerca e aziende. Questa integrazione deve essere rivolta alla creazione di una vera e propria “filiera produttiva integrata” che permetta un nuovo posizionamento tanto a livello tecnologico che di mercato. L’obbiettivo di crescita dovrà ovviamente prevedere il lancio di nuove tipologie di prodotti, l’introduzione di nuovi strumenti e macchinari. Ma tutto questo non sarà adeguato alla sfida competitiva attuale. Si dovrà passare, quindi, ad un ripensamento generale delle strategia di impresa, soprattutto in termini di nuove politiche di sviluppo, di allargamento del livello di internazionalizzazione, dell’apertura dei nuovi mercati. E la Guida offre alcune interessanti considerazioni anche su questi punti.
Una attenzione particolare è stata inoltre riservata a quegli interventi che trattano di argomenti tecnici che possono riscuotere un maggiore interesse presso le aziende poiché puntano ad innalzare i livelli di qualità nei prodotti e nei processi grazie ad avanzamenti tecnologici. Si parla, ad esempio, di nuovi materiali, nuovi trattamenti, metodi per la valorizzazione del design, tecnologie per la sicurezza, ecosostenibilità e tanto altro ancora.
In questa logica, l’innovazione viene intesa come il passaggio da un “artigiano operativo e manuale” ad “artigiano tecnologico”, in grado di dialogare al meglio con strumenti, mezzi, macchine ed impianti. Per lui non è più il tempo di “toccare” i materiali, ma è arrivata l’ora di “impostare il come fare”.
A questo proposito, si consideri come il passaggio dalle macchine tradizionali alle macchine automatiche, fino agli impianti integrati, alle isole di lavoro ed alle station work rappresenti una realtà che sta progressivamente interessando la quasi totalità delle aziende del settore. La sfida ora è quella di arrivare a realizzare prodotti finiti e semilavorati sfruttando al meglio le tecnologie più innovative, le uniche in grado di garantire il massimo livello qualitativo. Il punto di partenza è un manufatto che abbia una forma razionale, facilmente riproducibile e realizzabile con tecniche di lavorazione tradizionali, rese innovative con nuovi macchinari. Ma la messa a punto delle linee produttive deve perseguire l’obiettivo ultimo di non incontrare alcun limite in termini di forma e di lavorazioni da eseguire. In questo contesto, alquanto complesso ed articolato, risulta strategica la conoscenza profonda di queste nuove tecnologie, come anche la messa in rete delle stesse e la piena cooperazione tra tutte le figure istituzionali che gravitano intorno al distretto: imprese, associazioni, università, mondo della ricerca e giovani laureati.
Sono quindi tanti i “ponti” da costruire, nell’auspicio che questa Guida possa rappresentare un utile contributo nella giusta direzione.
The purpose is the same: to provide a social and scientific environment to young researchers, engineers and students in the field of Experimental Mechanics of Solids, to present and discuss the current state of their work and to evaluate the impact of the discipline on the scientific development and modern organisation of the industrial world; not only: personal knowledge and common life experiences are a great added value for the young generation in order to strength the spirit of incoming epochal enlargement of new Nations in the European Union.
In the present occasion the number of submitted papers was much higher than the previous years: more than 70 papers have been accepted after a first selection, performed by members of the Scientific Board, based on the extended summaries.
symposium on Engineering topics is devoted to young
researchers by IMEKO and Danubia Adria scientific societies.
More than 40 papers from several countries of Central
Europe will be presented, mainly related to the Experimental Researches in Solid Mechanics. This number is the
optimum, in order to guarantee time for a proper
presentation and discussion, since too often having
too high a number of presentations means cutting down
on the time for a real and fruitful discussion and
thus frustrates the main task of conferences.
Il Manuale della fonderia ha lo scopo di raccogliere, spiegare, documentare e proporre i processi fusori in modo sistematico, semplice ma non superficiale così che siano comprensibili a tutti ma in modo che non vadano perdute le caratteristiche essenziali degli stessi. Ma soprattutto presenta l’ampia gamma di possibilità che ciascuno di quei processi offre al tecnico di produzione impegnato a trasformare i getti metallici in prodotti finiti: l’obiettivo finale è permettergli scelte mirate e ottimali. Uno spazio adeguato è stato destinato all’innovazione nello sviluppo dei getti metallici con la trattazione del CAD tridimensionale orientato alla fonderia, della simulazione di processo CAE, della prototipazione rapida e del rapid casting. Gli autori sono sia tecnici di lunga esperienza operanti nell’industria, sia docenti o personalità di prestigio di aziende impegnate da tempo nel settore: una notevole parte delle trattazioni nasce proprio dalla collaborazione diretta con aziende primarie che hanno accettato di supportare gli autori nel non facile compito di raccogliere la migliore tecnologia disponibile. Periti industriali, ingegneri, progettisti, manutentori e tutti coloro che, a vari livelli, operano nel settore della fonderia non potranno che trarne beneficio.che trarne beneficio.
All'intero di questa pubblicazione, il capitolo sulla Qualità e Certificazione intende concentrarsi nella presentazione di strumenti e metodi per il miglioramento di affidabilità, sicurezza e qualità di impianti, processi e prodotti.
Ma il settore soffre le contraddizioni del Paese e gli effetti dell’austerity. L'innovazione del prodotto attraverso una netta innovazione nei processi potrebbe rappresentare una interessante opportunità
nel settore industriale stia interessando anche il mondo dello
stampaggio. I compositi utilizzati per la costruzione di stampi
si stanno rivelando una ottima alternativa ai materiali metallici, specie su alcune particolari applicazioni.
si parla di una fonderia. un decalogo di interventipotrebbe
indicare la via da seguire per raggiungere l’ “impatto zero”
lavorabilità rispetto all’acciaio dolce, ma ormai da tempo la ghisa è nota come lega a tenore di carbonio relativamente alto (oltre 2,11% fino al limite di saturazione del 6,67%), ottenuta per trattamento a caldo dei minerali di ferro, dagli usi molteplici: un suo approfondimento rivela aspetti spesso poco evidenziati
di un componente particolarmente critico del controllo motore, vale a dire la molla del corpo farfallato del collettore che, assicurando il rapido ritorno della valvola a farfalla, regola il flusso corretto e controllato dell’aria nel motore.
conseguenze anche molto gravi, occorrono adeguate protezione e manutenzione. Come identifi care e studiare
i processi di degrado dell’acciaio dallo studio di lamierini sottili estratti da ponti in acciaio del Novecento
continua innovazione dei processi. Le soluzioni più di successo sono quelle che permettono di produrre materiali
resistenti con strati superfi ciali duri e levigati. Ma ormai soltanto la corretta combinazione delle più avanzate tecniche di metallurgia e di trattamento superficiale fa progredire verso ulteriori miglioramenti.
This paper presents a double effect torsional spring that forms part of an extremely advanced control motor device, mounted on cars. The motor control of modern cars is a complex and accurate system, that can work in an appropriate way only if it is equipped with an unexceptionable and extremely reliable mechanics. In this context, the springs, that must be absolutely precise and strong, are fundamental elements. This study begins with the verification of the design choices with a dimensional control and calculation of the safety factor on the basis of the theoretical indications and reference handbooks. It continues with verifications by means of FEM simulation instruments. The control of the executions process follows, carried out in order to verify that the manufacturer is really in the position of supplying a spring that respects the expected features. Then, the assembly stage, an extremely complex and difficult one, allows to direct the work towards the approval tests, the so-called ‘validation tests’. The reliability verifications of the components are a crucial aspect of quality control and it is often very difficult to find experimental tests that are really useful in order to improve the product. For this study, simplier experimental conditions and fittigs that can test many components in parallel have been set up. This way, it has been possible to carry out a far faster and more incisive experimental procedure, with a statistically significant number of test pieces.
in grado di monitorare, istante per istante, la risposta statica
e dinamica delle lamiere agli intensi carichi a cui sono state
sottoposte