Mission
Il Progetto MaCoIMA intende sviluppare nuovi materiali compositi e ibridi per il loro utilizzo in settori high demanding quali, ad esempio, la meccanica avanzata e l’aeronautica. Oltre alla messa a punto dei processi Additive Manufacturing (AM) per i compositi, il progetto si occuperà dello studio – nella fase di processo e post process – delle procedure di giunzione tra materiali diversi per struttura e per proprietà. MaCoIMA consentirà di strutturare un know how specifico nell’ambito Industria 4.0 attraverso la definizione di nuovi sistemi processo/prodotto in termini di material & process design necessari allo sviluppo di materiali innovativi utili ad applicazioni dove sono richieste elevate prestazioni.
La ricerca si caratterizzerà per un approccio multidisciplinare che definirà metodologie per lo sviluppo di nuove soluzioni di materiali compositi e ibridi attraverso una ricerca integrata che prevede l’uso di competenze sui materiali, sul processo Additivo e sul design strutturale.
Obiettivi
Il progetto si pone l’obiettivo di sviluppare materiali innovativi compositi e ibridi (composito-metallo o composito-ceramico) attraverso processi innovativi ed avanzati quali l’Additive Manufacturing (AM). Il progetto consentirà di strutturare un know how specifico in ambito Industria 4.0 definendo criteri per il material & process design necessari allo sviluppo di materiali innovativi per applicazioni ove siano richieste alte prestazioni.
La ricerca sarà caratterizzata da un approccio multidisciplinare che definirà metodologie per lo sviluppo di nuove soluzioni di materiali compositi e compositi ibridi attraverso una ricerca integrata che prevede l’uso di competenze sui materiali, sul processo Additivo e sul design strutturale.
La ricerca intende percorrere tutte le fasi del processo di innovazione. In particolare:
- la progettazione integrata del sistema materiale/processo orientata su target industriali di materiali ad alte prestazioni. Tale fase prevede anche la definizione di una catena di progettazione e sviluppo del materiale integrata con metodologie CAD/CAE di simulazione e modellistica
- il manufacturing sia del materiale sia dei prototipi con impianti di taglia industriale (ricaduta immediata dei risultati).
A seguito della prevista attività di ottimizzazione sarà possibile correlare i difetti di prodotto con le variabili di processo/materiale/prodotto disponendo di strumenti innovativi per la gestione del miglioramento continuo ed integrato del processo/prodotto.
Il progetto prevede anche la ricombinazione di competenze esistenti di Ingegneria delle Superfici attraverso l’introduzione di nuove tecnologie di deposizione per conferire funzionalità migliorate. Si introdurranno quindi nuove tecnologie non ancora esplorate e ancora poco applicate nell’ambito industriale di riferimento del progetto.
L’innovazione si realizzerà negli aspetti di:
- innovazione (materiali): creazione di nuovi materiali ad elevato contenuto tecnologico e di prestazioni, con la finalità di sviluppare un vantaggio competitivo nei settori di intervento
- innovazione di processo: miglioramento e sviluppo del processo produttivo, che permetta di ottenere nuovi prodotti affidabili.
Le fasi
La ricerca intende percorrere tutte le fasi del processo di innovazione che comprende:
- La progettazione integrata del sistema materiale/processo orientata su target industriali di materiali ad alte prestazioni. In questa fase si prevede anche la definizione di una catena di progettazione e sviluppo del materiale integrata con metodologie CAD/CAE di simulazione e modellistica;
- La realizzazione in stampa 3D sia dei materiali con impianti di taglia industriale (ricaduta immediata dei risultati). A seguito della prevista attività di ottimizzazione sarà possibile correlare i difetti di prodotto con le variabili di processo/materiale/prodotto disponendo di strumenti innovativi per la gestione del miglioramento continuo ed integrato del processo/prodotto;
- La caratterizzazione dei materiali innovativi dal punto di vista strutturale, delle proprietà chimico-fisiche nonché di quelle meccaniche;
- Il design e lo sviluppo di soluzioni innovative utilizzando polimeri e compositi di stampa 3D anche in combinazione ibrida con materiali convenzionali;
- Lo studio dei sistemi processo/prodotto per l’ibridizzazione dei materiali;
- La prototipazione in ambiti industriali di riferimento;innovazione di processo: miglioramento e sviluppo del processo produttivo, che permetta di ottenere nuovi prodotti affidabili.