Programmazione modulare di Tecnologia Meccanica Classe: 5^ Meccanica e Meccatronica Tempo previsto: 132 h/annuali

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1 ITI M. FARADAY A.S Programmazione modulare di Tecnologia Meccanica Classe: 5^ Meccanica e Meccatronica Tempo previsto: 132 h/annuali Prof. Giordano Cecchetti Prof. Salvatore Di Novo 1

2 N modulo Modulo 1 Modulo 2 Modulo 3 Modulo Modulo 5 Modulo Modulo 7 Titolo Modulo Titolo unità didattiche Ore Cadenza mensile Competenze MATERIALI E PROCESSI INNOVATIVI PROCESSI DI LAVORAZIONE E DI COLLEGAMENTO DEI MATERIALI POLIMERICI ELEMENTI DI CORROSIONE E DI PROTEZIONE SUPERFICIALE CONTROLLO COMPUTERIZZATO DEI PROCESSI CONTROLLI NON DISTRUTTIVI CONTROLLI STATISTICI (CS) SISTEMI DI GESTIONE (SdG) Nanotecnologie e materiali a memoria di forma Processi fisici innovativi Processi chimici innovativi Prototipazione rapida e attrezzaggio rapido Plasturgia e trasformazione del vetro Processi di deformazione plastica e di taglio dei materiali polimerici Processi di collegamento dei materiali polimerici Elementi di corrosione Protezione dei materiali metallici Controllo numerico applicato alle MU Progettazione e produzione assistite da calcolatore /CAD-CAM) e automazione della produzione e dei controlli Difettologia Metodi di prova (PnD) Metodi e controlli statistici di processo Controlli statistici di accettazione e inferenza statistica Sistemi di gestione per la qualità Sistemi di gestione ambientale, per la salute e la sicurezza sul lavoro e dell energia 2 22 Settembre/Ottobre 18 Ottobre/Novembre 18 Novembre/Dicembre 18 Dicembre/Gennaio 20 Febbraio/Marzo 18 Marzo/Aprile 18 Aprile/Maggio Distinguere le proprietà chimico-fisiche delle principali materie plastiche e dei materiali compositi Affrontare in modo sistemico la scelta del processo e del materiale idoneo al tipo di manufatto da realizzare Tracciare le curve che esprimono la variazione della t in funzione del t al riscaldamento e al raffreddamento Descrivere un materiale non metallico sulla base delle proprietà che lo caratterizzano Descrivere le caratteristiche dei collegamenti dei materiali e dei diversi tipi di laser Affrontare in modo sistemico, lo studio della corrosione, della protezione idonea al tipo di metallo e ambiente Affrontare in modo sistematico la programmazione più idonea, per il prodotto da realizzare Saper descrivere la funzione dei sistemi CAD e CAM Saper scegliere la PnD in funzione del manufatto, del suo materiale, del difetto da ricercare e delle condizioni di esercizio Sapere scegliere il controllo più idoneo in base al tipo di processo da seguire e prodotto da realizzare Applicare i CS di prodotto e di processo, interpretandone i risultati Descrivere obbiettivi e relativi SdG ambientale, per la qualità, la salute, la sicurezza e dell energia Descrivere l funzione dei fattori che hanno un impatto sugli obbiettivi dei sistemi di gestione Durante l anno saranno previste visite didattiche con possibilità di esperienze laboratoriali relativamente alle tematiche trattate nel programma. Di difficile attuazione risulteranno invece le esercitazioni in laboratorio a scuola, causa la mancanza di laboratori allestiti e attrezzati specificatamente.

3 Sviluppo Unità Didattica 3

4 Modulo 1: MATERIALI E PROCESSI INNOVATIVI Il principio fisico delle nanotecnologie Le principali strategie costruttive delle nanotecnologie Le principali nano strutture Distinguere la nanotecnologia dalla macrotecnologia Distinguere l approccio top-dow da quello bot-tom-up 1. Nanotecnologie e materiali a memoria di forma Le nanotecnologie I materiali a memoria di forma I campi applicativi Proprietà delle leghe a memoria di forma LMF Confrontare le proprietà fisiche di una lega metallica tradizionale, da una lega a Campi applicativi LMF memoria di forma Scegliere tra lega metallica tradizionale e quella a memoria di forma, per l applicazione proposta 2. Processi fisici innovativi 3. Processi chimici innovativi. Prototipazione rapida e attrezzaggio rapido Ultrasuoni Elettroerosione Lase Fascio elettronico Plasma Taglio con getto d acqua Pallinatura Rullatura Diffusion bonding Deposizione fisica in fase gassosa Dispositivi di sicurezza per le lavorazioni con ultrasuoni, plasma, WJ, laser Lavorazione elettrochimica Tranciatura fotochimica Deposizione chimica in fase gassosa Conclusioni Dispositivi di sicurezza per le lavorazioni chimiche Prototipazione Rapida RP Attrezzaggio Rapido RT Significato di processo fisico innovativo Principi fisici di funzionamento Materiali che possono essere lavorati Campi applicativi Vantaggi delle singole tecnologie Svantaggi e/o limiti applicativi Significato di processo chimico Significato di processo elettrochimico Loro principi fisici di funzionamento Materiali che possono essere lavorati Campi di applicazione dei singoli processi Vantaggi delle singole tecnologie Svantaggi e/o limiti applicativi Significato di RP Tecniche di RP Significato di RT Tecniche di rapid tooling Campi di applicazione dei processi Vantaggi singole tecnologie Svantaggi e/o limiti applicativi Scegliere il processo idoneo al tipo di materiale da lavorare Scegliere il processo in funzione della qualità del manufatto e dei costi produttivi richiesti Confrontare vantaggi e svantaggi tra i diversi processi fisici Scegliere il processo idoneo al tipo di materiale da lavorare Scegliere il processo in funzione della qualità del manufatto e dei costi produttivi richiesti Confrontare vantaggi e svantaggi tra i diversi processi fisici Scegliere il processo idoneo al tipo di materiale da lavorare e di manufatto da ottenere

5 Modulo 2: PROCESSI DI LAVORAZIONE E DI COLLEGAMENTO DEI MATERIALI POLIMERICI Principali processi di trasformazione delle materie Trasformazione dei plastiche in prodotti finiti Scegliere il processo più idoneo, in termoplastici e dei termo base al tipo di materiale da trattare e Principali criteri di progettazione dei manufatti in elastomeri da ottenere materie plastiche 1. Plasturgia e trasformazione del Lavorazione dei termoindurenti Scegliere la prova tecnologica più Prove tecnologiche applicabili vetro Stampi per termoplastici e idonea per il processo prescelto Caratteristiche dei principali difetti riscontrabili nei termoindurenti Scegliere il processo produttivo prodotti Prove tecnologiche idoneo alla fabbricazione di un Trasformazione del vetro in lastra e cavo Trasformazione del vetro pezzo dato Produzione della fibra ottica 2. Processi di deformazione plastica e di taglio dei materiali polimerici 3. Processi di collegamento dei materiali polimerici Formatura a freddo e a caldo Processi di formatura Taglio Processi di saldatura Processi di incollaggio Processi di giunzione meccanica La differenza tra formatura a freddo e a caldo e relative implicazioni tecnologiche Principio di funzionamento dei processi di trasformazione per deformazione plastica di manufatti stampati e semilavorati in materiale polimerico in prodotti finiti Principio di funzionamento dei processi di taglio Fasi in cui si articola ogni processo Materiali idonei alla lavorazione plastica Prodotti ottenibili con i diversi processi Macchine utilizzate Processi di collegamento dei materiali polimerici e loro classificazione Le macchine per la saldatura Prove tecnologiche per la saldatura Adesivi impiegabili per l incollaggio dei materiali polimerici Elementi di collegamento delle giunzioni meccaniche Scegliere il processo più idoneo, in base al tipo di materiale da trattare e da ottenere Inserire i diversi processi all interno del più ampio schema delle lavorazioni dei materiali polimerici Valutare le caratteristiche dei processi di collegamento, al fine di operare la scelta in relazione ai tipi di materiali da collegare e all impiego richiesto 5

6 MODULO 3: ELEMENTI DI CORROSIONE E PROTEZIONE SUPERFICIALE Le caratteristiche corrosive degli ambienti Confrontare le caratteristiche dei diversi Ambiti corrosivi atmosferici ambienti corrosivi Meccanismi corrosivi 1. Elementi di corrosione I principi chimici degli attacchi corrosivi i Interpretare il diagramma di Pourbaix Corrosione nel terreno principali meccanismi corrosivi Confrontare le conseguenze dei diversi Corrosione del cemento armato meccanismi corrosivi 2. Protezione dei materiali metallici Metodi cinetici di protezione dalla corrosione Metodi termodinamici di protezione dalla corrosione La classificazione dei metodi di protezione della corrosione Sistemi di pulizia superficiale Principali metodi cinetici Principali metodi termodinamici Scegliere il metodo di protezione idoneo al tipo di metallo e al tipo di ambiente corrosivo Distinguere gli eventuali vantaggi e svantaggi tra i diversi metodi di protezione MODULO : CONTROLLO COMPUTERIZZATO DEI PROCESSI La struttura della MU a CNC Gli elementi di base dei linguaggi di Descrivere la funzione degli organi presenti in una MU a CNC programmazione del controllo numerico Descrivere la funzione dei sistemi di misura e di Struttura della MU a CNC 1. Controllo numerico applicato I programmi di lavorazione in semplici controllo dell informazione Programmazione alle macchine applicazioni di fresatura e tornitura con Interpretare i programmi di lavorazione in Programmi di lavorazione MU a CNC semplici applicazioni di fresature e tornitura Elaborare programmi manuali di lavorazione in semplici applicazioni di fresatura e tornitura 2. Progettazione e produzione assistite da calcolatore (CAD- CAM) e automazione della produzione e dei controlli Sistemi CAD e CAM Sistemi integrati CAD/CAM Lavorazioni di forme complesse tridimensionali Prototipi CAD/CAM su MA a CNC Sistemi assistiti da calcolatore Robotica Produzione integrata con il calcolatore Sistemi automatici di misura La struttura dei sistemi integrati CAD/CAM Metodi di lavorazione di forme complesse tridimensionali Metodi di prototipazione CAD/CAM su MU a CNC Struttura dei sistemi di automazione della produzione dei controlli Descrivere il modo di operare dei sistemi integrati CAD/CAM Descrivere le tecniche di generazione di superfici tridimensionali da modello fisico e da modello matematico Descrivere la struttura della produzione integrata con il calcolatore

7 MODULO 5: CONTROLLI NON DISTRUTTIVI Differenza tra difetto e discontinuità 1. Difettologia differenza tra Distinguere tra un difetto/discontinuità di produzione e Difetti e discontinuità di difetto/discontinuità di di esercizio produzione e di esercizio produzione e di esercizio Descrivere il tipo di difetto/discontinuità Le caratteristiche identificative dei principali difetti (discontinuità) 2. Metodi di prova (PnD) Liquidi penetranti Olografia Termografia Rilevazione di fughe e prove di tenuta Emissione acustica Magnetoscopia Radiografia (raggi X) Gammagrafia (raggi γ) Metodo ultrasonoro Metodo visivo Metodo delle correnti indotte Estensimetria elettrica a resistenza Controlli dei materiali compositi Confronti tra i metodi di PND Criteri di sicurezza nelle PND I principi fisici dei PnD Ciclo applicativo dei PnD Campi applicativi Vantaggi e svantaggi e limiti applicativi dei PnD Principali norme di sicurezza Difetti e anomalie dei dei materiali compositi Principali tecniche di controllo applicabili ai materiali compositi Descrivere il procedimento operativo dei singoli metodi di prova Scegliere il metodo di prova in funzione del difetto da ricercare, del manufatto, del materiale e delle condizioni di esercizio Confrontare gli eventuali vantaggi e svantaggi tra i diversi metodi di PnD 1 7

8 MODULO : CONTROLLI STATISTICI metodi statistici rappresentare graficamente una distribuzione di controlli statistici di processo frequenza, le carte di controllo relative a variabili e ad parametri relativi ai metodi attributi statistici calcolare la tolleranza naturale del processo metodi statistici 1. metodi e controlli statistici metodi di rappresentazione valutare graficamente e numericamente la capacità del controlli statistici di processo grafica di una distribuzione di processo frequenza valutare le caratteristiche dei controlli statistici, al fine parametri delle carte di di operarne la scelta e l inserimento in relazione al controllo relative a variabili e ad processo produttivo da controllare attributi 2. controlli statistici di accettazione e inferenza statistica grafico di probabilità normale collaudo mediante campionamento statistico inferenza statistica il grafico di probabilità normale e la sua funzione tecniche di collaudo mediante campionamento statistico metodo di inferenza statistica rappresentare il grafico di probabilità normale determinare graficamente i parametri statistici determinare i parametri caratteristici del piano di campionamento semplice, doppio interpretare la curva operativa caratteristica 8

9 MODULO 7: SISTEMI DI GESTIONE Termini e le definizioni di base Termini e definizione di base dei sistemi di gestione per la Utilizzare in modo appropriato i termini dei sistemi di Struttura del sistema di gestione qualità gestione per la qualità per la qualità La struttura dei sistemi di Descrivere la struttura dei sistemi di gestione per la Altri modelli di gestione per la gestione per la qualità 1. Sistema di gestione per la qualità qualità Criteri utilizzabili per la qualità Descrivere il processo di della certificazione Tecniche di supporto certificazione Descrivere le tecniche di supporto dei sistemi di Certificazione dei sistemi, dei Altri modelli di gestione per la gestione della qualità prodotti, dei processi e del qualità Applicare metodi statistici personale Tecniche di supporto dei sistemi di gestione per la qualità 2. Sistema di gestione ambientale, per la salute e la sicurezza sul lavoro e dell energia Sistemi di gestione ambientale Enti e soggetti preposti alla prevenzione Obblighi dei datori di lavoro, dei dirigenti, dei preposti e dei lavoratori DVR Rischi di interferenze nei luoghi di lavoro Leggi e norme tecniche sulla prevenzione incendi Sistemi di gestione per la salute e la sicurezza sul lavoro Modelli organizzativi Sistema di gestione dell energia I termini, le definizione di base e la struttura del sistema di gestione ambientale in uso Gli aspetti ambientali La struttura dei sistemi di gestione per la salute e la sicurezza sul lavoro I termini, le definizione di base del sistema di gestione per la salute e la sicurezza sul lavoro Metodologia di valutazione dei rischi Termini e definizioni di base del sistema di gestione dell energia La struttura di gestione dell energia Il concetto di sistema integrato Utilizzare in modo appropriato i termini dei sistemi di gestione ambientale, per la salute e la sicurezza sul lavoro Descrivere la struttura dei sistemi di gestione ambientale, per la salute e la sicurezza sul lavoro e dell energia Orientarsi nella valutazione dei rischi di una semplice attività lavorativa