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PROGRAMMA DI RICERCA 2006
italiano - english
Unità di Ricerca
- Politecnico di MILANO
MECCANICA
- Politecnico di BARI
INGEGNERIA MECCANICA E GESTIONALE
- Università degli Studi di BOLOGNA
ING.DELLE COSTR.MECC.,NUCL.RI,AERONAUTICHE E DI METALLURGIA
- Università degli Studi de L'AQUILA
INGEGNERIA MECCANICA, ENERGETICA E GESTIONALE
- Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata"
INGEGNERIA MECCANICA
Programmi di ricerca simili:
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- 2 - Micromachining: lavorazione e finitura di microparti
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- 4 - Sviluppo e prototipazione di nano-dispositivi basati su strutture MIM e MOM per la conversione diretta dell'energia solare
- 5 - Ingegnerizzazione di processi elettrochimici avanzati per il trattamento di effluenti industriali
- 6 - Studio degli effetti termofluidodinamici e strutturali per la prevenzione dei rischi negli incendi in galleria Studio dei fenomeni termofluidodinamici e strutturali negli incendi in galleria, per la prevenzione dei rischi e la gestione delle emergenze
- 7 - MICROATTUATORI ATTIVI E DISPOSITIVI IN LEGA A MEMORIA DI FORMA PER APPLICAZIONI BIOMEDICALI: MODELLAZIONE COSTITUTIVA, ANALISI STRUTTURALE, PROGETTAZIONE, UTILIZZO DI TECNICHE LASER PER LA REALIZZAZIONE DI PROTOTIPI E VERIFICA SPERIMENTALE
- 8 - Studio di fenomeni dissipativi in coating per rivelatori di onde gravitazionali di nuova generazione
- 9 - Materiali microstrutturati prodotti mediante processi innovativi assistiti da fluidi supercritici
- 10 - Sintesi e attività di sensibilizzatori di ossigeno di singoletto innovativi per la terapia fotodinamica
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- HUMAN NECESSITIES
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS (dental prosthetics A61C)
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR (punching, perforating, making articles by processing sheet metal, tubes, or profiles B21D; wire-working B21F; making pins, needles, or nails B21G; making chains B21L; grinding B24)
- SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM (making metal-coated products by extruding metal B21C23/22; building up linings or coverings by casting B22D19/08; casting by dipping B22D23/04; manufacture of composite layers by sintering metal powder B22F7/00; arrangements on machine tools for copying or controlling B23Q; covering metals or covering materials with metals, not otherwise provided for C23C; burners F23D)
- MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR (punching, perforating, making articles by processing sheet metal, tubes, or profiles B21D; wire-working B21F; making pins, needles, or nails B21G; making chains B21L; grinding B24)
- PHYSICS
- MEASURING (counting G06M); TESTING
- MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS (measuring human body, see the relevant places, where such exist, e.g. A41H1/00, A43D1/02, A61B5/103; measuring appliances combined with walking-sticks A45B3/08; sorting according to dimensions B07; tool-setting or drawing instruments not specially modified for measuring B23B49/00, B23Q15/00 to B23Q17/00, B43L; combinations of measuring devices with writing-appliances B43K29/08; geodetical, nautical or aeronautical measuring, surveying, rangefinding G01C; photogrammetry G01C11/00; measuring force or stress, in general G01L1/00; investigating or analysing particle size, investigating or analysing surface area of porous material G01N; measuring position, distance or direction, in general, by reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation G01S; geophysical measuring G01V; measuring length or roll diameter of film in cameras or projectors G03B1/60; combinations of measuring devices with means for controlling or regulating G05; methods or arrangements for converting the position of a manually-operated writing or tracing member into an electrical signal G06K11/00; measuring elapsed travel of recording medium in recording and playback equipment, sensing diameter of record in autochange gramophones G11B; means structurally associated with electric rotary current collectors for indicating brush wear H01R39/58; indicating consumption of electrodes in arc lamps H05B31/34)
- MEASURING (counting G06M); TESTING
Classificazione geografica
- Regione: Lombardia
Bibliografia
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Parole Chiave
TRATTAMENTI SUPERFICIALI, TRATTAMENTI TERMICI LASER, NEAR NET SHAPE, OTTIMIZZAZIONE DELLE LAVORAZIONI, CONTROLLO DELLE LAVORAZIONIEKLAST - Enhancing the Knowledge of LAser Surface Treatments
Politecnico di MilanoAbstract
Negli ultimi anni l’utilizzo di tecnologie di produzione near net shape sta diventando un must per la riduzione dei costi di produzione e la riconquista di margini di competitività da parte dei paesi occidentali nei confronti dei paesi emergenti. Da questo punto di vista i trattamenti termici mediante laser offrono una grande opportunità: non richiedendo mezzo temprante e consentendo di effettuare trattamenti estremamente localizzati, in linea di principio potrebbero essere integrati all’interno di un sistema di lavorazione (ad esempio un centro di lavoro per asportazione di truciolo) che, una volta terminata la fase di rimozione di materiale, è in grado di eseguire il trattamento termico del componente direttamente a bordo macchina. Questa soluzione consentirebbe di realizzare un componente near net shape, se non addirittura un componente finito, con un unico sistema e con un unico piazzamento, con evidenti benefici tecnici ed economici. Questa possibilità è oggi ancora più vicina rispetto al passato grazie anche alla relativamente recente disponibilità dei diodi laser di potenza che presentano un ottimo accoppiamento energetico con i materiali metallici e che consentono il trasporto in fibra.Sebbene quindi vi sia un evidente interesse per questo tipo di applicazione, allo stato attuale nessun sistema commerciale (italiano o straniero) monta a bordo macchina un laser per il trattamento termico, nonostante la grande rilevanza che il >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Edoardo Capello Politecnico di MILANOObiettivo del Programma di Ricerca
E’ noto che la necessità di riduzione dei costi di produzione è uno dei principali fattori di competizione nel nuovo scenario internazionale. Uno dei modi in cui può essere perseguita tale riduzione di costi è l’adozione di tecnologie di produzione near net shape, cioè in grado di realizzare il componente con un numero limitato di lavorazioni, con il minimo necessario di “riprese” in macchina e con tempi contenuti.Grazie alla selettività e alla bassa invasività (che porta, ad esempio, a deformazioni contenute), il trattamento termico mediante laser va proprio in questa direzione. Non appare quindi lontana la possibilità di avere un sistema di lavorazione (ad esempio un centro di lavoro) per la lavorazione di componenti near net shape che preveda la possibilità di eseguire il trattamento termico “a bordo macchina”. In particolare, si può pensare che il sistema di lavorazione, una volta eseguita ad esempio l’asportazione di truciolo, selezioni “l’utensile” laser dal magazzino porta utensili e esegua il trattamento termico finale, consentendo al pezzo di abbandonare il sistema completamente finito.
Questa possibilità è oggi ancora più realistica grazie alle nuove sorgenti laser a diodi che affiancano (e in molte applicazioni di trattamento sostituiscono) i “vecchi” laser CO 2. I diodi laser sono di piccole dimensioni e consentono il trasporto del fascio in fibra; sono quindi facilmente integrabili in un sistema di lavorazione >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Come noto, i trattamenti termici mediante laser sono stati indagati in maniera estensiva e intensiva in passato. In particolare, il periodo compreso tra la fine degli anni 70 fino ai primi anni 90 ha visto numerosi articoli scientifici comparire sulle più importanti riviste scientifiche internazionali. Tali articoli hanno posto le basi teoriche e scientifiche di questa lavorazione: sono stati analizzati gli aspetti metallurgici della lavorazione e sono stati sviluppati diversi modelli di previsione del campo termico, della microstruttura, e così via [1-19].Si è quindi giunti a comprendere che il rapido riscaldamento dello strato superficiale consente di generare un gradiente termico spaziale così elevato tra lo strato superficiale e il materiale sottostante che non è necessario adottare un mezzo temprante. Il trattamento può quindi essere estremamente localizzato (solo la zona esposta al fascio subisce la trasformazione microstrutturale) e può avvenire con il fascio fermo rispetto al pezzo se l’area da trattare è limitata. Per superfici di maggiore estensione la soluzione adottabile è movimentare opportunamente il fascio rispetto al pezzo, generando quindi una “traccia” di trattamento. Per superfici ancora più ampie si è visto che è possibile effettuare più tracce affiancate (cfr. Figura (2)).
Figura (2) – Modalità di esecuzione del trattamento termico in funzione dell’estensione della superficie da trattare: senza moto >>>



