Ingegneria meccanica e materiali

Il volume presenta le metodologie operative di analisi dei sistemi elastici tipicamente affrontati nei primi corsi universitari in ambito strutturale (Meccanica delle Strutture, Meccanica dei Solidi, Scienza delle Costruzioni). Gli argomenti trattati coprono lo studio dell'equilibrio di sistemi isostatici costituiti da travi e da bielle, il calcolo degli sforzi normali e tangenziali nelle sezioni di trave, l'analisi delle azioni e delle deformazioni in sistemi isostatici e iperstatici (teoria della linea elastica, principio dei lavori virtuali e teoremi energetici), le operazioni sugli stati di sforzo, le verifiche di resistenza e di stabilità. All'inizio di ogni capitolo sono brevemente richiamati gli aspetti teorici di base a cui seguono numerosi esercizi risolti.

Questo testo universitario, dedicato all'innovazione tecnologica di prodotto e di processo, alla ricognizione dei fondi messi a disposizione dall'Italia e dalla Unione Europea per il finanziamento dei programmi di innovazione e alla illustrazione di esempi tratti da casi reali, è destinato innanzitutto agli studenti di Ingegneria, in particolare a quelli dei corsi di laurea dell'Area industriale (Ingegneria Gestionale, Meccanica ed Energetica) ma anche agli ingegneri che già operano nelle imprese industriali e nelle società di Ingegneria. Negli anni dal 1990 al 2010 l'autore, su incarico dal Ministero delle Attività Produttive, ha redatto la relazione valutativa di 41 programmi di innovazione presentati da Imprese industriali per accedere a fondi di finanziamento sul Fondo rotativo per l'innovazione tecnologica (Legge n. 46/1982). Nel testo sono riportati 27 casi reali, corrispondenti ad altrettanti programmi scelti fra i 41 valutati, che sono sembrati particolarmente adatti alla formazione degli allievi ingegneri per il loro elevato livello sia sul piano metodologico sia su quello dei contenuti in termini di ricerca applicata, sviluppo e ingegnerizzazione di prodotti e processi innovativi. Dei casi reali presentati 15 riguardano l'industria meccanica, 5 l'industria alimentare, 2 per ciascuna l'industria tessile e l'industria del legno, 1 per ciascuna l'industria del vetro, il comparto della distribuzione gas e il comparto della depurazione e trattamento dei reflui. Sei casi (capitoli 3-8) sono relativi a programmi di innovazione di prodotto per il mercato finale. Cinque casi (capitoli 9-13) sono relativi a programmi di innovazione di prodotto costituito da macchine o attrezzature per l'industria a valle impegnata nel migliorare il proprio processo produttivo. Sette casi (capitoli 14-20), sono relativi a programmi di innovazione dell'intero processo dell'industria proponente. Sette casi (capitoli 21-27), sono relativi a programmi di innovazione di prodotto consistente in macchine o attrezzature per migliorare il processo produttivo dell'industria proponente stessa. Infine due casi (capitoli 28-29) sono relativi a programmi di innovazione del sistema di controllo del processo produttivo dell'industria proponente. Il principale intendimento di questo testo è quello di aiutare la preparazione dei nostri ingegneri e di favorire la vocazione a promuovere innovazione in coloro che domani opereranno nelle imprese industriali o che già operano in esse e giornalmente sono chiamati a far progredire l'impresa, che ha dato loro fiducia. Infatti una impresa industriale moderna, che vuole avere un futuro sicuro, deve ricorrere alla innovazione di prodotto per poter porre sul mercato una varietà di prodotti innovativi corrispondenti alla forte spinta dei consumatori alla personalizzazione dei prodotti, e alla innovazione di processo per poter realizzare i prodotti già presenti nella gamma produttiva a un livello qualitativo equivalente o addirittura superiore ma con costi di produzione e prezzi di vendita inferiori e quindi maggiori opportunità di mercato e più elevata soddisfazione dei consumatori.

Questo testo si rivolge a chi affronta la vasta tematica della programmazione e delle lavorazioni meccaniche su macchine utensili CNC per la prima volta. Il libro propone un metodo sistematico: le istruzioni di programmazione analizzate possono essere proposte in un percorso scolastico o formativo per realizzare particolari meccanici anche complessi. La trattazione inizia con una breve introduzione relativa al funzionamento dei sistemi CNC, vengono poi illustrati i concetti base di tecnologia degli utensili per la scelta ragionata dei parametri di taglio nelle lavorazioni di tornitura, foratura e fresatura. Si analizza il linguaggio ISO standard, poi vengono presi in esame i metodi di programmazione diretta e i cicli fissi. Tutti i programmi e gli esercizi proposti sono stati svolti e illustrati attraverso simulazioni software. Il libro si rivolge a studenti di istituti tecnici e professionali a indirizzo meccanico e meccatronico, e agli utenti che frequentano corsi di formazione per operatore o programmatore alle macchine utensili CNC. In ambito aziendale può essere utilizzato come strumento di aggiornamento professionale per chi opera in produzione.

Le attività di saldatura all'arco elettrico e ossigas, praticate come attività primarie o accessorie ad altri cicli produttivi, sono processi assai diffusi sia in ambito civile che industriale e interessano da vicino decine di milioni di lavoratori in tutto il mondo; la flessibilità di impiego, l'economia e l'efficacia ne fanno una delle tecnologie difficilmente sostituibili, anche per il prossimo futuro. Come tutti i processi produttivi anche questo nonostante gli incredibili progressi tecnologici a cui abbiamo potuto assistere nell'ultimo secolo e mezzo di storia industriale - porta con sé rischi che nascono proprio dagli elementi fondamentali che lo rendono possibile. Questo libro cerca quindi di analizzare tutti i possibili fattori di rischio evidenziando le migliori tecniche preventive e protettive che dovranno essere messe in campo per salvaguardare la salute e la sicurezza degli operatori partendo da una approfondita disamina dei più diffusi procedimenti in uso nella cantieristica e nel settore manifatturiero.

La deposizione galvanica o Galvanostegia, è una tecnica di metallizzazione usata da moltissimo tempo per rivestire materiali "poveri" con metalli nobili, per passivare superfici che altrimenti sarebbero esposte alla ruggine, ma anche - nell'elettronica - per deporre strati conduttivi nei fori dei circuiti stampati o placcare i contatti soggetti ad usura, ma anche nei dispositivi elettromeccanici, per limitarne l'usura o I'ossidazione e migliorarne la conducibilità elettrica. Usata principalmente in campo industriale, la galvanotecnica è un'esperienza interessante da fare anche a livello amatoriale ed è possibile anche con pochissima attrezzatura e con una spesa irrisoria. Metallizzare in casa degli oggetti è qualcosa di suggestivo che in questo volume viene proposto, spiegando come realizzare il proprio piccolo laboratorio galvanico con elementi di uso comune, reperibili facilmente e ad un costo molto contenuto. Particolare interesse susciterà scoprire che la galvanotecnica permette di metallizzare gli oggetti in plastica stampati dalle stampanti 3D hobbistiche, in modo da conferire loro più resistenza, lucidità e superfici lisce, nascondendo la trama che la stampa a filamento fuso comporta inevitabilmente. Dopo due capitoli propedeutici alla comprensione del fenomeno di elettrodeposizione, verrà spiegata la galvanostegia portando alcuni esempi pratici, e si entrerà - infine - nel vivo della sperimentazione.

Questo testo, che non ha nessuna pretesa di completezza rispetto agli argomenti trattati, si propone di fornire agli studenti di Ingegneria e ai giovani professionisti le nozioni di base sull'Industrial Engineering e sulla Lean Manufacturing per consentire loro un approccio sistematico guidato all'analisi dei processi industriali. Il libro è diviso in due parti: una prima parte di approfondimento degli argomenti principali e una seconda parte costituita da casi pratici reali che si avvale di una struttura “analisi-pianificazione-implementazione-verifica” consentendo di entrare negli argomenti passo a passo. L'obiettivo del volume è quello di coinvolgere il lettore ed introdurlo rapidamente ed efficacemente all'Industrial Engineering e al Lean Manufacturing.