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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
• 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
Analisi del bisogno: materiali per l’arredo ed il design
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Il polo formativo materiali innovativi
Le idee-forti del polo formativo
POLO
ECCELLENZA
OCCUPABILITÀ
SCELTA ALTERNATIVA
LAVORO E STUDIO
FORMAZIONE CONTINUA
Know-how delle impreseInnovazione didatticaIntegrazione teoria e praticaCollegamenti con Università e Istituti di ricerca
Rete di imprese partner
Percorso professionalizzanteTempi brevi di accesso al lavoroPrevisti stages presso industrie del settore
Integrazione teoria e pratica
Rete di imprese e clientiEmployabilityRisorse finanziarie
I crediti formativi acquisiti possono essere sfruttati per corsi universitari (laurea I livello)
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Il polo formativo materiali innovativi
Design e materiali
Processo di design
scienza
tecnologia
Richieste di mercato
InvestimentiStrategie di businnes
Sensorialità
Disegno industriale
Ambiente
Sostenibilità
SpecificheProduzioneUso Dismissione
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 prodotti• 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.
Nuovi Materiali• Strutturali• Funzionali• Compositi
Nuovi Processi• Formatura • Giunzione• Finitura• …
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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
100.000 materialiDefinizione dei limiti relativi alle proprietà meccaniche, termiche e alle altre caratteristiche tecniche
10-50 materialeModellazione delle prestazioni che conduce ad un breve elenco di canditati tramite screening e comprensione di opportune schede descrittive
5-10 materialiPrototipazione, solida e virtuale (CAD)
1 o 2 materiali
Poloformativo
Design process
Concept
Sviluppo
Dettaglio
Specifiche di prodotto
ProduzioneUsoDismissione
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Il polo formativo materiali innovativi
Capire e classificare i materiali
Famiglia
MetalliMateriali PolimericiMateriali CeramiciCompositi
Classe
ElastomeriTermoplasticiTermoindurenti
Famiglia
MetalliMateriali PolimericiMateriali CeramiciCompositi
Comprensione delle caratteristiche tecniche: proprietà meccaniche, termiche, elettriche, tattili, ottiche, caratteristiche ambientali e di processo…
Imparare a leggere criticamente le schede tecniche di prodotto
Tipologia
ABSPoliammidiPolicarbonatoPoliesterePoliolefinePolicarbonati…
Termoplastici
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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
Requisiti tecnici del materiale molto più stringenti
La selezione del materiale è cruciale in termini di peso/resistenza a flessione
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Il polo formativo materiali innovativi
Imparare a cogliere le opportunità di design.
Requisiti: resistenza all’urto leggerezza lavorabilità lucidabilità (estetica)
Leggero, filabile, resistente e colorabileUn paracadute!!!
Kevlar
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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 materialiFormulazione 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
• Selezione per somiglianza
• Selezione per ispirazione
Combinazione dei metodi
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
• Comprendere le caratteristiche chimiche e meccaniche dei materiali
Necessario (polo formativo):
• Conoscere i vincoli che permettono l’uso di particolari tecniche di lavorazione con particolari materiali
• Avere conoscenze generali dei processi chimici che influenzano la vita media dei materiali
• Saper leggere diagrammi bidimensionali che correlano differenti proprietà dei materiali
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Il polo formativo materiali innovativi
• Formulazione dei vincoli: • Quantificazione della tenacia a rottura (resilienza) richiesta• Trasparenza• Costo
Custodia per CD – selezione per analisi
Risposta: PMMA, PET, PC
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Il polo formativo materiali innovativi
docenza ore
Competenze di base
Making an independent use of English Using English as a technical language
Enti di formazione24 24
48
Informatica di base Univ. Milano Bicocca 32
Norme di diritto nazionale, internazionale e comunitario Univ. Milano Bicocca 24
Il rapporto di lavoroLa sicurezza e la prevenzione
Enti di formazione16 16
32
L’impresa e la sua organizzazioneLa realizzazione dell’idea di impresa
Enti di formazione16 16
32
Nozioni di base di matematica, fisica e chimica Univ. Milano Bicocca 80
248
Organizzazione del corso
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Il polo formativo materiali innovativi
Competenze trasversali
Comunicazione, relazioni ed apprendimento nel luogo di lavoro
Diagnosticare le caratteristiche dell’ambiente, del compito e del ruolo assegnatoMettersi in relazione con l’ambienteAffrontare e gestire operativamente l’ambiente , il compito ed il ruolo per risolvere i problemi
Enti di formazione 48
Organizzazione del corso
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Il polo formativo materiali innovativi
Competenze tecnico professionali
Materiali polimerici
Proprietà dei polimeri (chimiche, termiche, meccaniche, elettriche, ottiche). Polimeri termoplastici, termoindurenti ed elastomeriCompositi a base polimerica.Fibre polimeriche. Applicazioni e lavorazioni di polimeri nel settore dell’arredo-design
Univ. Milano Bicocca
28
48
Laboratorio: lettura e confronto di schede di materiali polimerici – ricerca di un materiale con caratteristiche definite in materioteca
12
Visita ad impianto o ad azienda produttrice 8
Materiali metallici
Proprietà dei metalli (chimiche, termiche, meccaniche, elettriche). Leghe e acciaiSchiume metalliche. Applicazioni e lavorazioni di metalli nel settore dell’arredo-design
Univ. Milano Bicocca
28
48
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
Vetri e ceramici
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 Univ. Milano Bicocca
30
48
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
Legno e materiali naturali Univ. Milano Bicocca 24
Organizzazione del corso
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Il polo formativo materiali innovativi
Laboratorio progettuale
Materiali e tecnologie nel progettoFiniture e assemblaggiCriteri di selezione di materiali e tecnologieLe materioteche, materiali innovativi e proprietà espressivo-sensoriali dei materiali
Politecnico – Facoltà di Design
100
240
Analisi oggettiva e soggettiva di prodotti di uso comune appositamente selezionatiScomposizione del prodotto Sintesi critica e di definizione del brief di riprogettazione Individuazione dei principali requisiti di prodottoOttimizzazione del prodottoSviluppo del progetto
80
Cenni di modellazione solida (cartone e polistirene)Cenni di disegno e modellazione virtuale (rendering)Cenni di prototipazione rapida 60
Gestione delle strutture impiantistiche dei sistemi di processo/prodotto
Programma da definire Esperti del settore
40
Visita ad impianto o ad azienda produttrice 8 48
Controllo qualità del processo/prodotto Programma da definireUniv. Milano
Bicocca 32
Economia del processo/prodotto nell’industria del design
Programma da definireEsperti del
settore32
Impatto ambientale e sostenibilità dei materiali per il design
Programma da definireEsperti del
settore20
540
totale ore 840
tirocinio 360
1200
Organizzazione del corso
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Il polo formativo materiali innovativi
Conclusioni
• 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)
Missione del polo formativo