INFORMAZIONI SU

Fonderia

Programma dell'insegnamento di Fonderia - cdl magistrale in Ingegneria Meccanica

Docente

prof. Fabio MIANI

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso approfondisce la conoscenza dei processi di formatura in geometrie finite ed indefinite mediante solidificazione di metalli e loro leghe. Le teorie della solidificazione vengono presentate ed applicate nei loro casi più elementari, contribuendo a una migliore comprensione degli effetti dei processi di fonderia su strutture e difetti. Vengono date le basi per la realizzazione di modelli numerici nei processi di fonderia con richiami sulla metallurgia dei singoli processi, materiali, aspetti di qualità, trattamenti e impianti nella fonderia di: acciaio, ghisa, leghe di alluminio e rame. Vengono inquadrati nella stessa fenomenologia fisica la colata continua dei materiali ferrosi, con i principi fisici, la metallurgia, la tecnologia e le macchine.

Competenze acquisite

- Capacità di analizzare nei dettagli i processi di fonderia.
- Conoscenza delle tematiche relative alla colata continua dell'acciaio.

Programma

Teoria della solidificazione: trasmissione del calore nella solidificazione, nucleazione e crescita; solidificazione di metalli puri e leghe; solidificazione di eutettici, monotettici e peritettici; segregazione, macrosegregazione, segregazione normale, microsegregazione (6 ore).
Richiami di fonderia: processi fusori; forni fusori; principi e descrizione dei diversi procedimenti di fonderia; colata in sabbia, modelli, forme anime, materozze e sistemi di alimentazione; terre da fonderia; dimensionamento di un modello da fonderia, sequenza di formatura; processo Croning; processo lost-foam; colata in conchiglia; pressofusione a camera fredda e a camera calda; microfusione (12 ore).
Leghe da fonderia: leghe ferrose da fonderia; leghe leggere da fonderia; altre leghe da fonderia (8 ore).
Colata continua: principi di funzionamento e tecnologia della colata continua; principi fisici della colata continua; solidificazione in lingottiera e flussi termici; lubrificazione in colata continua; Heal time; dettagli tecnologici di impianti di colata continua, macchine per blumi billette e bramme; cenni su tecniche innovative per la colata continua (6 ore).
Difetti in fonderia: porosità, soffiature inclusioni e loro origini; controlli non distruttivi in fonderia (2 ore).
Prototipazione rapida e fonderia: recenti sviluppi e applicazioni della prototipazione rapida; macchine da prototipazione,  stereolitografia, laser sintering; microfusione e prototipazione rapida, le soluzioni attuali e le prospettive (4 ore).
Esercitazioni (8 ore).
Laboratorio
: utilizzo del software Pandat per la metallurgia della solidificazione; realizzazione di algortimi in Matlab basati sull’ output dei programmi Pandat (26 ore).
Seminari e/o testimonianze (4 ore).
Visite guidate (4 ore).

Bibliografia

H. Fredriksson Materials Processing During Casting, Wiley 2006
http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-0470015144.html

- Solution manual, liberamente scaricabile dall’ editore:http://www.wiley.com/legacy/wileychi/fredriksson/features.html

- Software: Pandat Computetherm, liberamente scaricabile – fino a tre component – dal sito del produttore Computherm

La conoscenza del software è indispensabile per sostenere le prove durante l’anno ed elaborare  i relativi programmi in Matlab. Esempio di programmi da realizzare durante il corso o da concordare con il docente:
http://www.gotrawama.eu/fonderia/CuSnAdria.html

Modalità d'esame

prova orale e/o tesina

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina