Materiali per il design 1 di 3

1. Materiale

• natura
  • materiale
  • fisico - chimica
    • di un corpo
  • combo elementi
    • formato da
      • leghe
      • compositi
• leghe
  • unione termica
    • proprietà intermedie
• compositi
  • unione meccanica
    • proprietà massime

obiettivi

• impatto
  • minimizzare
• costi
• efficienza
  • massimizzare
• prestazioni
• emozioni
  • trasmettere
• sensazioni
• forma
  • svolgere
• funzione

* sistema manufatto

• lavorazione
• materiale
• forma prodotto

influenza reciproca

1.1. Selezione dei materiali: criteri

• simbolico - espressivi
  • succube a mode, tendenze?
  • messaggi veicolati?
  • emozioni, sensazioni suscitate?
  • rende prodotto attraente?
• funzionali
  • manutenzione richiesta?
  • incidenza su prestazione prodotto?
• tecnico - produttivi
  • com'è composto, realizzato?
  • per quale scopo?
  • necessario/utile a nostro prodotto?
  • adatto al processo produttivo?
  • sostenibilità?
  • impatto ambientale, sociale?
• economici
  • costo di produzione?
  • costo di lavorazione?
  • punto di pareggio?

3. Struttura dei materiali a confronto

• ceramici
  • proprietà elevate
    • isolamento
    • lavorabilità precottura
    • resistenza compressione
  • elettroni di valenza
    • vincolati
  • struttura
    • amorfa
    • vetro
    • cristallina
    • eccezione:
      • direzionali
      • adirezionali
  • legami
    • forti
• polimeri
  • proprietà elevate
    • isolamento
    • lavorabilità
    • leggerezza
  • elettroni di valenza
    • vincolati
  • struttura
    • amorfa
    • semicristallina
    • macromolecole
  • legami
    • direzionali
    • deboli
• metalli
  • elettroni di valenza
    • svincolati
  • struttura
    • cristallina
  • legami
    • forti
    • adirezionali
  • proprietà elevate
    • meccaniche
      • deformazione plastica
    • conducibilità
    • lucentezza
• struttura amorfa
  • disordinata
• struttura cristallina
  • ordinata
  • modulare
• struttura semicristallina
  • combo
  • nessun polimero
  • 100% cristallino

8. Calcolo delle sollecitazioni: reazioni vincolari, azioni interne

• azioni interne
  • tendenza rotazione
    • azione interna momento M
  • perpendicolare asse oggetto
    • azione interna taglio T
  • parallela asse oggetto
    • azione interna normale N
  • creano
    • rottura
    • deformazione
    • si propagano
      • all'interno oggetto
  • sollecitazioni esterne
    • reazioni vincolari
    • momenti
    • forze peso
    • forza di gravità
• equazioni statica
  • corpo fermo
  • somma Fh = 0
  • somma Fv = 0
  • somma M pt. A = 0
• verifica del non ribaltamento
  • individuare A
  • punto sollecitato
  • applicare equazioni
  • calcolare dimensioni minime
• reazioni vincolari
  • esercitate
    • da vincolo
    • vs. gravità
  • vincolo appoggio
    • genera Fv
  • vincolo incastro
    • genera Fh, Fv, M

13. Metalli: acciaio e ghisa

• ghisa
  • forme complesse
  • proprietà meccaniche
    • ghisa grigia
      • grafite
        • fragilità
        • prezzo
        • corrosione
    • punto fusione
  • ferro + carbonio + silicio
• acciaio
  • ferro + carbonio
    • altri elementi
    • proprietà meccaniche
    • es. manganese, silicio, cromo, nichel, molibdeno
  • acciaio + solo carbonio
    • speciali
      • temprati
      • resistenza
    • da ottimizzare
      • con altri elementi
      • in base a destinazione
      • limite elastico 300 MPa
    • di base
    • di qualità
      • ottimizzati
        • limite elastico 450 MPa
  • da costruzione
• inossidabile
  • cromo
    • min. 12%
    • film di ossido
      • protezione
• tipi di inox
  • ferritici
    • prezzo
    • nichel
  • austenitici
  • martensitici
    • max. proprietà meccaniche
  • duplex
    • metà ferrite
    • metà austenite
  • a 1000 MPa
  • da 200 MPa
  • limite elastico
    • tempera