Il polo formativo materiali innovativi
Rete di partner che cooperano per realizzare un network permanente di
servizi formativi alle persone.
Il Polo è diretto dal Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di
Milano-Bicocca, ed è associato alla Facoltà di Design del Politecnico di
Milano. Vi collaborano Istituiti Scolastici Superiori, Enti di formazione
professionale, Aziende ed Associazioni di categoria.
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Il polo formativo materiali innovativi
Analisi del bisogno: materiali per l’arredo ed il design
• Realtà produttiva dinamica e radicata nel territorio
• Mercato in rapida evoluzione
• Estrema differenziazione/specializzazione del prodotto
• Necessità di conoscenze di base multidisciplinari
• Selezione del materiale/processo orientata al prodotto
• Capacità di formalizzazione di funzione e personalità di un
manufatto in termini di proprietà dei materiali costituenti
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Il polo formativo materiali innovativi
Le idee-forti del polo formativo
ECCELLENZA
Know-how delle imprese
Innovazione didattica
Integrazione teoria e pratica
Collegamenti con Università e Istituti di ricerca
OCCUPABILITÀ
Rete di imprese partner
POLO
SCELTA ALTERNATIVA
LAVORO E STUDIO
FORMAZIONE CONTINUA
Percorso professionalizzante
Tempi brevi di accesso al lavoro
Previsti stages presso industrie
del settore
Integrazione teoria e pratica
Rete di imprese e clienti
Employability
Risorse finanziarie
I crediti formativi acquisiti possono essere sfruttati per corsi universitari (laurea I livello)
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Il polo formativo materiali innovativi
Sensorialità
Design e materiali
Investimenti
Strategie di businnes
Richieste di mercato
Disegno industriale
Processo di design
Specifiche
Produzione
Uso
Dismissione
Ambiente
tecnologia
scienza
Sostenibilità
Il processo di design è il risultato di molteplici stimoli tutti comprendenti la
conoscenza delle specifiche dei materiali da utilizzare
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Il polo formativo materiali innovativi
Nuove tecnologie - Innovazione nel Design
Nuovi Processi
Nuovi Materiali
• Strutturali
• Funzionali
• Compositi
Nuovi prodotti
• Formatura
• Giunzione
• Finitura
•…
• Peso minore
• Costo inferiore
• Vita più lunga
• Nuove funzioni
• Minor impatto ambientale
• Aspetto visivo
• Aspetto tattile
La capacità di tradurre le caratteristiche chimico fisiche di un materiale in
opportunità di design strutturale/estetico del manufatto può portare al
miglioramento di prodotti/tecnologie esistenti o allo sviluppo di nuove.
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Il polo formativo materiali innovativi
La genesi di un prodotto
Formulazione dell’idea progettuale e selezione del materiale
Materializzazione di un prodotto
Design process
100.000 materiali
Concept
Definizione dei limiti relativi alle
proprietà meccaniche, termiche e
alle altre caratteristiche tecniche
Sviluppo
10-50 materiale
Dettaglio
Modellazione delle prestazioni che
conduce ad un breve elenco di
canditati tramite screening e
comprensione di opportune schede
descrittive
Specifiche di prodotto
Produzione
Uso
Dismissione
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Polo
formativo
5-10 materiali
Prototipazione, solida e virtuale
(CAD)
1 o 2 materiali
Il polo formativo materiali innovativi
Capire e classificare i materiali
Famiglia
Classe
Tipologia
Metalli
Materiali Polimerici
Materiali Ceramici
Compositi
Elastomeri
Termoplastici
Termoindurenti
ABS
Poliammidi
Policarbonato
Poliestere
Poliolefine
Policarbonati
…
Imparare a leggere criticamente
le schede tecniche di prodotto
Comprensione delle caratteristiche tecniche: proprietà meccaniche, termiche,
elettriche, tattili, ottiche, caratteristiche ambientali e di processo…
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Il polo formativo materiali innovativi
Identificazione - visualizzazione - materializzazione
La forma segue la funzione.. e il materiale
4 punti di appoggio, carico statico
distribuito
Requisiti tecnici dei materiali meno
stringenti
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Requisiti tecnici del materiale molto più
stringenti
La selezione del materiale è cruciale in
termini di peso/resistenza a flessione
Il polo formativo materiali innovativi
Imparare a cogliere le opportunità di design.
Kevlar
Requisiti: resistenza all’urto
leggerezza
lavorabilità
lucidabilità (estetica)
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Leggero, filabile, resistente e colorabile
Un paracadute!!!
Il polo formativo materiali innovativi
Trattamenti superficiali: l’uso di materiali opportuni permette l’ottenimento di
superfici totalmente idrofobiche
Conoscenza dei principi chimico-fisici della bagnabilità di una superficie
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Il polo formativo materiali innovativi
Trattamenti superficiali: vernici anti-graffiti, un problema di adesione
La conoscenza della natura chimica e fisica del fenomeno di adesione delle vernici
ha permesso lo sviluppo di materiali allo stesso tempo in grado di aderire ai manufatti
ma non alle vernici
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Il polo formativo materiali innovativi
Un esempio illustre: il materiale rende possibile l’uso della forma
L’impiego del cemento armato permette l’uso di linee curve, pur garantendo l’affidabilità
strutturale
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Il polo formativo materiali innovativi
Un esempio illustre (3): prevedere il comportamento all’invecchiamento di un materiale
La copertura in lastre di piombo è stata usata essendo noto il comportamento ad
invecchiamento del materiale: il piombo si ossida a ossido di piombo (bianco) garantendo
contemporaneamente un aspetto gradevole e protezione da ulteriore degrado
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Il polo formativo materiali innovativi
Identificazione - visualizzazione - materializzazione
Capire e sfruttare l’interazione della luce con i materiali. La luce come elemento di arredo
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Il polo formativo materiali innovativi
Criteri per la selezione dei materiali
Formulazione di una classificazione ragionata dei materiali
• Selezionare implica trasformare una serie di stimoli, i requisiti del
progetto/manufatto, in una lista di possibili materiali e processi
• Selezione per analisi
• Selezione per sintesi
Combinazione dei metodi
• Selezione per somiglianza
• Selezione per ispirazione
Prodotti innovativi (riduzione dei costi, miglioramento
delle qualità, riduzione dell’impatto ambientale…)
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Il polo formativo materiali innovativi
Selezione per analisi – il raggio di una bicicletta
Requisiti progettuali
• Resistenza all’impatto
• Resistenza alla corrosione
• Disponibilità in barre
• Leggerezza (in rapporto ai
carichi previsti dal progetto)
Percorso di selezione del materiale
• Tenacia a frattura superiore ad un preciso
valore soglia
• Materiali non corrodibili in acqua
• Solo materiali estrudibili o trafilabili
• Materiali che massimizzino il rapporto
resistenza/densità
Necessario (polo formativo):
• Comprendere le caratteristiche chimiche e meccaniche dei materiali
• Avere conoscenze generali dei processi chimici che influenzano la vita media dei materiali
• Conoscere i vincoli che permettono l’uso di particolari tecniche di lavorazione con particolari materiali
• Saper leggere diagrammi bidimensionali che correlano differenti proprietà dei materiali
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Il polo formativo materiali innovativi
Custodia per CD – selezione per analisi
• Formulazione dei vincoli:
• Quantificazione della tenacia a rottura (resilienza) richiesta
• Trasparenza
• Costo
Risposta: PMMA, PET, PC
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Il polo formativo materiali innovativi
Organizzazione del corso
docenza
ore
Competenze di base
Making an independent use of English
Using English as a technical language
Enti di formazione
24
24
48
Informatica di base
Univ. Milano Bicocca
32
Norme di diritto nazionale, internazionale e comunitario
Univ. Milano Bicocca
24
Il rapporto di lavoro
La sicurezza e la prevenzione
Enti di formazione
16
16
32
L’impresa e la sua organizzazione
La realizzazione dell’idea di impresa
Enti di formazione
16
16
32
Nozioni di base di matematica, fisica e chimica
Univ. Milano Bicocca
80
248
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Il polo formativo materiali innovativi
Organizzazione del corso
Competenze trasversali
Comunicazione, relazioni ed apprendimento nel luogo
di lavoro
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Diagnosticare le caratteristiche
dell’ambiente, del compito e del ruolo
assegnato
Mettersi in relazione con l’ambiente
Affrontare e gestire operativamente
l’ambiente , il compito ed il ruolo per
risolvere i problemi
Enti di formazione
48
Il polo formativo materiali innovativi
Organizzazione del corso
Competenze tecnico
professionali
Materiali polimerici
Materiali metallici
Vetri e ceramici
Legno e materiali naturali
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Proprietà dei polimeri (chimiche, termiche, meccaniche, elettriche, ottiche).
Polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeri
Compositi a base polimerica.Fibre polimeriche. Applicazioni e lavorazioni di
polimeri nel settore dell’arredo-design
Laboratorio: lettura e confronto di schede di materiali polimerici – ricerca di
un materiale con caratteristiche definite in materioteca
28
Univ. Milano Bicocca
12
Visita ad impianto o ad azienda produttrice
8
Proprietà dei metalli (chimiche, termiche, meccaniche, elettriche). Leghe e
acciai
Schiume metalliche. Applicazioni e lavorazioni di metalli nel settore
dell’arredo-design
28
48
Univ. Milano Bicocca
Laboratorio: lettura e confronto di schede di materiali metallici - ricerca di un
materiale con caratteristiche definite in materioteca
12
Visita ad impianto o ad azienda produttrice
8
Proprietà dei vetri e dei ceramici (chimiche, termiche, meccaniche,
elettriche, ottiche)
Ceramici tradizionali e ceramici tecnici ad alte prestazioni.Vetri a diversa
composizione.
Vetroceramici. Fibre di vetro. Applicazioni e lavorazioni di vetri e ceramici
nel settore dell’arredo-design
30
48
Univ. Milano Bicocca
Laboratorio: lettura e confronto di schede di materiali vetrosi e ceramici ricerca di un materiale con caratteristiche definite in materioteca
12
Visita ad impianto o ad azienda produttrice
8
Univ. Milano Bicocca
48
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Il polo formativo materiali innovativi
Organizzazione del corso
Materiali e tecnologie nel progetto
Finiture e assemblaggi
Criteri di selezione di materiali e tecnologie
Le materioteche, materiali innovativi e proprietà espressivosensoriali dei materiali
Analisi oggettiva e soggettiva di prodotti di uso comune
appositamente selezionati
Scomposizione del prodotto
Sintesi critica e di definizione del brief di riprogettazione
Individuazione dei principali requisiti di prodotto
Ottimizzazione del prodotto
Sviluppo del progetto
Laboratorio progettuale
100
Politecnico –
Facoltà di Design
Cenni di modellazione solida (cartone e polistirene)
Cenni di disegno e modellazione virtuale (rendering)
Cenni di prototipazione rapida
80
60
240
Gestione delle strutture impiantistiche dei
sistemi di processo/prodotto
Programma da definire
Controllo qualità del processo/prodotto
Programma da definire
Univ. Milano
Bicocca
32
Economia del processo/prodotto nell’industria
del design
Programma da definire
Esperti del
settore
32
Impatto ambientale e sostenibilità dei materiali
per il design
Programma da definire
Esperti del
settore
20
Visita ad impianto o ad azienda produttrice
Esperti del
settore
40
8
48
540
totale ore
840
tirocinio
360
1200
21
Il polo formativo materiali innovativi
Conclusioni
Missione del polo formativo
• Fornire nozioni di base di chimica, fisica, ingegneria orientate a:
• formulazione del problema in termini quantitativi
• formulazione dei criteri per la selezione dei materiali orientata allo
specifico progetto
• classificazione dei materiali
• classificazione e comprensione delle tecniche di lavorazione dei
materiali
• comprensione delle schede tecniche e dei data-base di materiali
• comprensione di diagrammi multidimensionali funzione/proprietà
proprietà/costo
• Illustrare e discutere la soluzione di numerosi casi specifici di problematiche di
design e materiali
• Fornire un approccio pratico al problem solving in materiali per il design (stage,
laboratori)
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