DIMEG

Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale

Il Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale dell'Universita' degli Studi di Padova e' stato istituito nel 1988 ed attivato nel 1989. Il personale e' composto da 12 professori e 6 ricercatori, tutti appartenenti alla facolta' di Ingegneria. Al dipartimento, inoltre afferiscono 9 tecnici-amministrativi.



Attivita' di Ricerca

Il Dipartimento sviluppa collaborazioni internazionali e nazionali con l'U.E., altri enti di ricerca ed imprese, nonchè contratti di ricerca.

Le attivita' riguardano i seguenti settori:

l'Automazione Industriale e la Robotica; l'Ingegneria dei Materiali; le Tecnologie e Sistemi di Lavorazione; l'Organizzazione Industriale; l'Economia e l'Estimo Civile; le Tecnologie informatiche

ELENCO LABORATORI DIMEG:

Laboratorio di Robotica
Laboratorio di Meccatronica
Laboratorio Innovazione
Laboratorio di Metallografia
Laboratorio di Analisi Chimica
Laboratorio di Esami Microstrutturali
Laboratorio di Net Shape Forming
Laboratorio di Metrologia Geometrica ed Industriale
Laboratorio di Concurrent Engineering

LABORATORIO DI ROBOTICA

L'attivita' di ricerca e' focalizzata sulle problematiche relative all'analisi, alla progettazione e alla realizzazione di celle robotizzate per impieghi industriali, medicali e di ricerca. Gli strumenti robotici disponibili sono allo stato dell'arte ed in continuo aggiornamento, sia nell'ambito della robotica industriale sia nell'ambito della progettazione e sviluppo di prototipi di sistemi robotici avanzati (robotica medica e interfacce aptiche).

Le principali attivita' svolte nel Laboratorio Robotica sono:

• Studio di fattibilita' di celle di lavoro robotizzate
• Analisi e valutazione di celle di lavoro robotizzate esistenti
• Progettazione e realizzazione di prototipi di robot e interfacce aptiche
• Simulazione di sistemi robotici
• Sviluppo di software Real-Time per la gestione di sistemi robotici integrati
• Sviluppo sistemi di visione

I principali strumenti utilizzati sono:

• Prototipi di interfacce aptiche 2D e 3D
• Robot ADEPT, ABB
• Controllore VME con VxWorks RTOS
• Telecamere analogiche e digitali e relativi sistemi di acquisizione
• Sviluppo di software Real-Time per la gestione di sistemi robotici integrati
• Software di simulazione robotica

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LABORATORIO DI MECCATRONICA

L'attivita' di ricerca e' focalizzata sulle problematiche relative all'analisi, alla progettazione e alla realizzazione di sistemi automatici integrati per impieghi industriali, medicali e di ricerca. Gli strumenti disponibili sono allo stato dell'arte ed in continuo aggiornamento, sia nell'ambito dell'automazione industriale sia nell'ambito della progettazione e sviluppo di prototipi di sistemi automatici avanzati (apparecchiature elettormedicali e sistemi di controllo avanzati).

Le principali attivita' svolte nel Laboratorio Meccatronica sono:

• Studio di fattibilita' di macchine automatiche, apparecchiature elettormedicali e loro componenti
• Analisi e valutazione di sistemi automatici esistenti
• Progettazione e realizzazione di prototipi di macchine automatiche
• Sviluppo di software Real-Time per la gestione di sistemi automatici integrati
• Simulazione di sistemi meccanici
• Progettazione e realizzazione del controllo di sistemi meccanici

I principali strumenti utilizzati sono:

• Tazza vibrante per l'analisi delle vibrazioni
• Sistemi di acquisizione/generazione segnali
• Sistema di progettazione e realizzazione schede elettroniche
• Software di simulazione sistemi meccanici
• Software di simulazione controlli
• Software CAD Unigraphics

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LABORATORIO INNOVAZIONE

Il Laboratorio Innovazione si propone come luogo di monitoraggio e di sviluppo di nuovi concetti e strumenti per le strategie e l'organizzazione delle imprese. Il laboratorio svolge attivita' di ricerca in collaborazione con le imprese e organizza momenti di incontro per l'avanzamento della cultura di impresa

Il Laboratorio Innovazione promuove il trasferimento di conoscenza in campo economico ed organizzativo attraverso l'organizzazione di specifici eventi.

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LABORATORI DELLA SEZIONE MATERIALI

LABORATORIO DI METALLOGRAFIA

• Misure e profili di durezze Vickerse Rockwell
• Esami macrografici e micrografici
• Rilievo geometrico di ripori e rivestimenti
• Determinazione e controllo delle inclusioni seconto ASTM E45
• Determinazione delle grandezza del grano austenitico secondo ASTM E420
• Identificazione e classificazione della grafite nelle ghise
• Determinazione della ferrite delta

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LABORATORIO DI ANALISI CHIMICA

• Analisi chimica per via umida, con AAS e con ICP
• Analisi chimica e profili di concentrazione con spettrometro GDOS
• Determinazione gas volumetrica di C,N,O,S
• Analisi chimica qualitativa e semiqualitativa su campioni e polveri attraverso fluorescenza a raggi X
• Microanalisi associata al microscopio elettronico

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LABORATORIO DI ESAMI MICROSTRUTTURALI

• Esami microstrutturali con microscopio elettronico a scansione (SEM)
• Idetificazione strutture cristalline tramite XRD
• Determinazione dell'austenite residua tramite XRD

I laboratori della sezione Materiali consentono di eseguire i seguenti test tecnologici:

Determinazione di tensioni residue con il metodo delle rosette estensimetriche forate

Determinazione di tensioni residue superficiali tramite XRD

Determinazione della tessiture tramite XRD

Prove di usura a secco

Determinazione del coefficiente di attrito

Prove di corrosione

Curve potenziostetiche e potenziodinamiche

Determinazione della resistenza di polarizzazione e della corrente di coppia

STRUMENTAZIONE

• Preparazione metallografica STRUERS
• Microdurimetro LEITZ
• Durimetro GALILEO
• Microscopia ottica LEITZ con analisi di immagine IMAGE PRO PLUS
• Analizzatore elementare LECO per determinazione C,N,O,S
• Difrattrometo (XRD) SIEMENS
• Fluorescenza a dispersione di energia (XRF) KEVEX 770
• Assorbimento atomico (AAS) PERKIN ELMER
• Spettrometro con carica a bagliore (GDOS) LECO
• Tribometri pin on disk e pin on ring
• Spettrometro MOSSBAUER
• Microscopio elettronicoa scansione (SEM) CAMBRIDGE STEREOSCAN 440, con microanalisi EDAX Philips
• Microscopio elettronico a trasmissione (STEM) Jeol 200kV
• Potenziostato AMEL per prove di corrosione

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LABORATORIO DI NET SHAPE FORMING

L'attivita' di ricerca del laboratorio di Net-Shape Forming si concentra sullo studio sperimentale e numerico delle tecnologie di formatura net-shape, dal punto di vista del processo, del materiale e della macchina. Gli strumenti di misura, le apparecchiature di prova ed i software disponibili sono allo stato dell'arte ed in continuo aggiornamento. Il Laboratorio opera con Sistema Qualita' in fase di certificazione ISO 9001:2000.

Le principali attivita' svolte nel laboratorio sono:

• Lo studio e la modellazione del comportamento reologico dei materiali metallici in diverse condizioni di deformazione, velocità di deformazione e temperatura
• L'integrazione di tecniche di modellizzazione fisica e numerica per l'analisi delle operazioni di formatura
• Lo studio del comportamento a fatica termo-meccanica degli stampi per formatura
• Lo studio dei fenomeni termici all.interfaccia pezzo-stampo nelle lavorazioni di forgiatura
• Lo studio del comportamento dinamico delle presse

COMPETENZE

Caraterizzazione del Comportamento dei Materiali

• determinazione delle curve sforzo deformazione a caldo, tiepido e freddo
• determinazione dei limiti di lavorabilita' a caldo, tiepido e freddo
• analisi microstrutturale
• misura della durezza sia a temperatura ambiente che a temperature elevate
• determinazione dei limiti di formabilita'
• determinazione dei limiti di idroformabilita' a freddo e a tiepido

Tribologia dei Processi

• determinazione del coefficiente di scambio termico durante forgiatura
• determinazione del coefficiente di scambio termico durante lubrorefrigerazione
• determinazione del coefficiente di attrito al variare delle condizioni operative

Simulazione dei Processi

• analisi dei processi mediante simulazione fisica e numerica con codici FEM
• ottimizzazione dei parametri di processo mediante simulazione fisica e numerica

Comportamente delle Attrezzature

• valutazione del comportamento a fatica termo-meccanica ed usura degli stampi
• misure di temperatura sulla superficie degli stampi
• valutazione della rigidezza e dei modi di vibrare del sistema pressa-stampo

TEMI DI RICERCA

• Comportamento reologico dei materiali metallici in condizioni di deformazione a freddo, tiepido e caldo
• Fenomeni all'interfaccia pezzo in deformazione stampo (coefficienti di attrito e di scambio termico)
• Integrazione di tecniche di simulazione numerica e fisica
• Calibrazione di tecniche FEM
• Comportamento termo-elasto-dinamico del sistema pressa-stampo
• Fatica termo-meccanica ed usura degli stampi per lavorazioni di deformazione plastica
• Monitoraggio/controllo dei processi di stampaggio a iniezione

STRUMENTAZIONE

• Simulatore termo-meccanico Gleeble 3800
• Sistema barra di Hopkinson per prove di compressione ad alta velocità
• Sistema per prove reologiche a torsione
• Pressa a vite Vaccari da 450t
• Pressa idraulica Instron da 100t
• Macchina di prova MTS da 10t
• Sistemi di riscaldamento ad induzione ad alta e media frequenza
• Software di simulazione agli elementi finiti 2D Forge2 e 3D Forge3
• Sistemi per misura e acquisizione di temperature
• Sistemi per misura e acquisizione di accelerazioni
• Strumentazione minore da officina

SERVIZI

• Test per determinare il comportamento reologico di materiali metallici in condizioni di deformazione a caldo, tiepido e freddo
• Test per determinare il coefficiente di attrito in condizioni di deformazione a caldo, tiepido e freddo
• Test per determinare il coefficiente di scambio termico in condizioni di deformazione a caldo e a tiepido

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LABORATORIO DI METROLOGIA GEOMETRICA ED INDUSTRIALE

Il Laboratorio e' parte delle risorse del gruppo di ricerca Tecnologie e Sistemi di Lavorazione e si occupa dei metodi e delle tecniche per la caratterizzazione geometrica di componenti, prototipi, stampi e per l'assicurazione della qualità dei sistemi di misura e di lavorazione. Le principali applicazioni di riferimento sono il controllo dimensionale, la verifica delle tolleranze geometriche, la ricostruzione del modello geometrico CAD (reverse engineering), la caratterizzazione dello stato della superficie (rugosità, ondulazione, profilo) e l'assicurazione della qualita' dei processi di misura e di lavorazione.

L'attivita' di ricerca e' focalizzata sulle problematiche di riferibilita' della metrologia a coordinate e dei sistemi di misura ottici, di integrazione tra sistemi CAD e sistemi di misura, di verifica delle prestazioni metrologiche dei processi di misurazione.

I sistemi di misura disponibili sono allo stato dell'arte ed in continuo aggiornamento; comprendono una macchina di misura a coordinate con testa di misura a scansione continua, un rugosimetro elettronico da laboratorio, sonde di misura di precisione ed altra strumentazione minore. Tali sistemi sono collocati in una sala metrologica con temperatura ed umidita' controllate.

Sono disponibili inoltre servizi di prova e taratura. Il Laboratorio opera con Sistema Qualita' in fase di certificazione ISO 9001:2000; le attivita' di prova e taratura sono inoltre rispondenti ai requisiti previsti dalla ISO 17025 per l'accreditamento dei laboratori

Il Laboratorio e' stato avviato nel 1992 dal Prof. Leonardo De Chiffre. Da luglio 2002 De Chiffre e' Full Professor presso la Technical University of Denmark, dove dirige il Center for Geometrical Metrology con il quale il Laboratorio ha da tempo una stretta collaborazione con progetti comuni e scambio continuo di ricercatori.

COMPETENZE

Caraterizzazione geometrica del prodotto

• Verifica di tolleranze geometriche complesse
• Caratterizzazione geometrico-dimensionale mediante modello CAD 3D
• Caratterizzazione di componenti con superfici complesse a sviluppo libero
• Programmazione off-line e simulazione della misura al calcolatore
• Metrologia delle ruote dentate
• Caratterizzazione geometrica di microcomponenti
• Caratterizzazione dello stato della superficie (rugosità, ondulazione, profilo)

Digitalizzazione e di ricostruzione del modello geometrico (reverse engineering)

• Digitalizzazione di superfici a geometria complessa
• Ricostruzione del modello CAD 3D (reverse engineering)
• Integrazione tra sistemi ottici e macchine di misura a coordinate
• Verifica dell'accuratezza di ricostruzione del modello CAD

Assicurazione della qualita' dei sistemi di misurazione

• Verifica delle prestazioni metrologiche di macchine di misura a coordinate
• Mappatura degli errori geometrici di macchine di misura a coordinate
• Valutazione dell'incertezza di misura di macchine a coordinate
• Verifica dell'accuratezza di sistemi di misura 3D ottici
• Taratura di rugosimetri, campioni di rugosità, ecc.

Assicurazione della qualita' dei sistemi di lavorazione

• Collaudo delle macchine utensili
• Metrologia nei processi di lavorazione per asportazione

TEMI DI RICERCA

• Metrologia delle superfici freeform
• Metrologia delle geometrie complesse
• Metrologia delle ruote dentate
• Valutazione dell'incertezza di misura di macchine a coordinate
• Verifica delle prestazioni metrologiche di macchine a coordinate
• Verifica delle prestazioni metrologiche di sistemi di misura ottici
• Accuratezza di ricostruzione del modello CAD nel reverse engineering

SISTEMI

• Sala metrologica con condizioni ambientali controllate
• Macchina di misura a coordinate ZEISS Prismo VAST 7
• Rugosimetro digitale da laboratorio ZEISS-TSK Surfcom 1400A
• Microscopio a forza atomica (AFM) DME Dualscope 95-200
• Rugosimetro digitale portatile Taylor-Hobson Surtronic 3P+
• Sistema di misura delle deformazioni CAMSYS ASAME Advanced
• Sistema di digitalizzazione CAMSYS Shadowbox

SERVIZI

Il Laboratorio opera con Sistema Qualita' in fase di certificazione ISO 9001:2000. Le attivita' di prova e taratura sono inoltre rispondenti ai requisiti previsti dalla ISO 17025 per l'accreditamento dei laboratori.

• Caratterizzazione geometrico-dimensionale di componenti
• Verifica di tolleranze geometriche complesse
• Caratterizzazione delle superfici (rugosità)
• Taratura di macchine di misura a coordinate
• Taratura di campioni di rugosità
• Taratura di rugosimetri

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LABORATORIO DI CONCURRENT ENGINEERING

Il laboratorio si colloca nel tema dell'Ingegneria Concorrente e in particolare si occupa dei seguenti aspetti:

• il Design for X (DfX) con attenzione al Design for Environment, Design for Recycling e al Life Cycle Assessment, non trascurando comunque gli aspetti più tradizionali del Design for Manufacture and Assembly (DfMA)
• le tecniche di compressione dei tempi nello sviluppo e messa a punto di processi manifatturieri e in particolare quelle che rientrano nella prototipazione rapida (RP)

Il Laboratorio opera con Sistema Qualita' in fase di certificazione ISO 9001:2000

STRUMENTAZIONE

• Software di analisi BDI: Design for Assembly, Design for Machining, Design for Injection Moulding, Design for Environment
• Software di analisi DTU: Life Cycle Assessment
• Software Materialize Magics per prototipazione rapida

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