Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51466] - TECNOLOGIE DELLE MATERIE PLASTICHE E DEI COMPOSITITECHNOLOGY OF PLASTICS AND COMPOSITES
Tiziano BELLEZZE
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT02] INGEGNERIA BIOMEDICA First Cycle Degree (3 years) - [IT02] BIOMEDICAL ENGINEERING
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2016-2017
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/22 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Lo studente dovrebbe possedere una cultura di base di chimica, fisica e scienza dei materiali

The student should have a basic culture of chemistry, physics and material science


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Ore di lezione frontale: 48

Hours of theoretical lectures: 48


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento ha lo scopo di far acquisire agli studenti le conoscenze utili a mettere in relazione la struttura dei materiali polimerici con le loro proprietà tecnologiche. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti delle scienze di base, hanno lo scopo di arricchire la formazione tecnica e scientifica di base degli allievi sui materiali e di ampliare la loro preparazione con argomenti a carattere interdisciplinare


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Al fine di affrontare le problematiche che stanno alla base delle applicazioni e delle innovazioni ingegneristiche, l’insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti utili alla progettazione e alla produzione di manufatti in materiale polimerico e, più in generale, di fornire agli studenti l’abilità a risolvere i problemi, formulando le soluzioni adeguate. Tale capacità verrà acquisita attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di distinguere i vari tipi di materiali polimerici in modo da essere in grado di scegliere quello più adatto per una specifica applicazione; 2. la capacità di riconoscere i problemi connessi con un dato materiale e/o manufatto in modo da proporre le migliori strategie per la soluzione degli stessi; 3. la capacità di condurre esperimenti anche complessi con o senza strumentazione di laboratorio e la capacità di analisi critica di eventuali dati sperimentali a disposizione


Competenze trasversali.

Le conoscenze acquisite dagli studenti consentiranno loro, in un contesto di lavoro interdisciplinare, di migliorare le loro capacità di valutazione autonoma e consapevole non solo delle problematiche tecniche dei materiali ma anche delle implicazioni che essi hanno nell’ambito del rispetto dell’ambiente, della salute umana e della sicurezza


Knowledge and Understanding.

The course has the aim to give to the students the useful knowledge to relate the structure of polymeric materials with their technological properties. This knowledge, by integrating that gained in the courses of the fundamental sciences, are intended to enrich the technical and scientific training of the students on the materials and to expand their skills with interdisciplinary topics


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

In order to address the issues related to the engineering applications and innovations, the course aims to provide to the students the tools for designing and producing articles made of polymeric material and, more generally, to provide to the students the ability to solve problems, to formulate suitable solutions. This ability will be gained through a number of vocational skills, such as: 1. the ability to distinguish the various types of polymeric materials in order to be able to select the one most suitable for a specific application; 2. the ability to identify the problems associated with a given material and/or plastic articles in order to suggest the best strategies for their solution; 3. the ability to perform experiments, even complex ones, with or without laboratory equipment and the ability to perform critical analysis of possible experimental data.


Transversal Skills.

The knowledge gained by the students allow them, in an interdisciplinary context, to improve their selfawareness for evaluating not only the technical issues of the materials but also the implications that materials have within the environment and the safety respect



PROGRAMMA PROGRAM

Definizione di materiale polimerico. Semplici esempi di polimerizzazione per i materiali termoplastici e/o termoindurenti. Struttura dei materiali polimerici. Materiali amorfi e semicristallini. Proprietà meccaniche e reologiche in relazione alla struttura dei materiali polimerici. Prove di caratterizzazione delle materie plastiche. Modificazione delle proprietà dei polimeri vergini con additivi e/o cariche per ottenere i compound utilizzati nelle tecnologie di trasformazione. Concetti di viscosità di taglio, viscosità elongazionale, viscoelasticità e tempo di rilassamento. Modelli teorici per lo studio della viscoelasticità. Ottenimento della curva maestra con esercitazioni mediante l'utilizzo del PC. Cenni di stampaggio a compressione e a trasferimento. Stampaggio ad iniezione. Analisi dei parametri critici per la progettazione dei pezzi e degli stampi; analisi dei parametri di processo. Ritiro volumetrico. Ciclo di stampaggio. Esempi di problematiche industriali dello stampaggio ad iniezione. Estrusione di profilati pieni e cavi. Caratteristiche peculiari della vite. Studio reologico semplificato del sistema di plastificazione cilindro-vite. Punto di lavoro dell'estrusore. Filiere di formatura e di calibrazione. Produzione di lastre e di film per estrusione. Processi di calandratura, termoformatura, iniezione-soffiaggio, estrusione-soffiaggio. Esempi di processi industriali di lavorazione. Proprietà meccaniche dei materiali compositi a matrice polimerica. Caratteristiche generali degli elementi di rinforzo come fibre e particelle.

Definition of polymeric materials. Simple polymerization processes for thermoplastic and/or thermosetting polymers. Structure of polymer materials. Amorphous and semi-crystalline materials. Mechanical and rheological properties in relation to the structure of polymeric materials. Characterization tests on plastic materials. Modification of the properties of virgin polymers with additives and/or fillers to obtain the compounds used in the processing technologies. Concepts of shear viscosity, elongation viscosity, viscoelasticity and relaxation time. Theoretical models for studying the viscoelasticity. Obtaining a master curve with exercises by means of PC. An outline of compression and transfer moulding. Injection moulding. Analysis of designing critical parameters for the products and the moulds; analysis of process parameters. Volume shrinkage. Moulding cycle. Examples of industrial problems met on injection moulding. Extrusion of solid and hollow profiles. Particular characteristics of the screw. Simplified rheological study of the plasticizing barrel-screw system. Extrusion operating point. Forming dies and calibrators. Production of plastic sheets and films. Processes of calendering, thermoforming, injection-blow moulding, extrusion-blow moulding. Examples of industrial processes. Mechanical properties of composite materials with polymer based matrix. General characteristics of the filler elements as fibers and particles.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in due prove: - una prova scritta, consistente nella soluzione di alcuni esercizi e di alcune domande teoriche, per un totale di 6-7 quesiti che verteranno sugli argomenti trattati nel corso. La prova scritta dovrà essere completata in due ore. - una prova orale, consistente nella discussione di uno o più temi trattati nel corso. Durante la prova orale verranno inoltre discusse eventuali lacune evidenziatesi nello svolgimento della prova scritta. La prova scritta è propedeutica alla prova orale, per accedere alla quale lo studente deve aver ottenuto almeno la sufficienza nella prova scritta. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta. Nel caso di esito negativo per la prova orale, lo studente dovrà ripetere anche la prova scritta.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di possedere una complessiva conoscenza degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso e la capacità di mettere in relazione le proprietà dei materiali polimerici con la loro struttura, nonché i principi su cui si basano i processi di produzione.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Ad ognuna delle prove prima indicate è assegnato un punteggio compreso tra zero e trenta. Il voto complessivo, in trentesimi, è dato dalla media dei voti ottenuti nelle due prove, con arrotondamento all'intero per eccesso.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Perché l'esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire almeno la sufficienza, pari a diciotto punti, in ognuna delle prove prima descritte. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.


Learning Evaluation Methods.

The assessment of student learning consists of two tests: - a written test, consisting in the solution of some exercises and some theoretical questions, for a total of 6-7 problems that will focus on topics covered in the course. The written test will be completed in two hours. - an oral test, consisting in the discussion of one or more topics covered in the course. During the oral test it will also be discussed the performance gaps found in the written test. The written test is preparatory for the oral exam and for accessing to it, the student must have obtained at least a pass in the written test. The oral examination must be taken in the same session of the written test. In case of failure of the oral exam, the student will have to repeat the written test.


Learning Evaluation Criteria.

To successfully pass the whole examination, the student must demonstrate, by means of the tests described above, to have an overall knowledge of the topics covered during the course. The highest points are achieved by demonstrating an exhaustive understanding of the course contents and the ability to relate the properties of polymeric materials with their structure, as well as the basic principles of their production processes.


Learning Measurement Criteria.

For each of the tests specified before, it is assigned a mark between zero and thirty. The final mark, related to thirty, is the average of the marks obtained in the two tests, with the approximation by excess to the upper integer.


Final Mark Allocation Criteria.

In order to obtain an overall positive evaluation, the student must achieve at least a pass, amounting to eighteen points in each of the tests described above. Full marks with distinction is given to students who, having done all the tests correctly, have demonstrated a complete knowledge of the course topics.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

H. Saechtling, Manuale delle materie plastiche 7° ed., Tecniche Nuove, Milano, 1996.
S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. P. La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici 2° ed., EdiSES, Napoli, 2007.
G. Gozzelino, Materie Plastiche, Hoepli, Milano, 2007.

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6996

H. Saechtling, Manuale delle materie plastiche 7° ed., Tecniche Nuove, Milano, 1996.
S. Bruckner, G. Allegra, M. Pegoraro, F. P. La Mantia, Scienza e Tecnologia dei Materiali Polimerici 2° ed., EdiSES, Napoli, 2007.
G. Gozzelino, Materie Plastiche, Hoepli, Milano, 2007.

https://learn.univpm.it/course/view.php?id=6996


E-LEARNING E-LEARNING

NO

NO


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427