LIN - Laboratorio di disegno e metodi dell’ingegneria industriale

Responsabile: Prof. Gianmaria Concheri

Il Laboratorio di Disegno e Metodi dell’Ingegneria Industriale raccoglie le competenze del SSD ING-IND/15, ed è principalmente impegnato nello studio e nell’applicazione di strumenti e metodi avanzati alla modellazione, alla specificazione e alla caratterizzazione geometrica delle superfici funzionali dei prodotti industriali.

Una quota significativa di attività è rivolta al settore biomedicale, in cui vengono riversate le metodologie di modellazione e caratterizzazione geometrica e funzionale sviluppate per il settore industriale. In particolare, sono attualmente in corso collaborazioni nel settore della chirurgia maxillo-facciale e nel settore del dispositivo odontoiatrico su misura.

Il Laboratorio collabora con lo spin-off universitario UNILAB Laboratori Industriali s.r.l. con sede presso il Parco Tecnologico VEGA a Marghera (VE).

Attrezzature:

  1. Digitalizzatore 3D laser Konica Minolta Vivid 910
  2. Prototipo di macchina di misura a coordinate a scansione laser a 3 assi, dotata di testa di misura laser Wolf&Beck OTM3A-50, volume di lavoro 200x270x450 mm
  3. Atomic Force Microscope (AFM) Topometrix Explorer
  4. Workstation Grafiche dotate di Sw di modellazione 3D (Pro/Engineer, CATIA, ThinkDesign, Leios) Attrezzature disponibili presso UNILAB Laboratori Industriali e utilizzabili dal LIN:
    1. Macchina di Misura a Coordinate (CMM) a portale ZEISS VAST PRISMO 7
    2. Misuratore di profili e rugosità 3D SURFCOM 1800A
    3. Misuratore di lunghezze ZEISS ULM 600
    4. Braccio di misura a coordinate FARO ARM CAM2 Platinum

Attività:

Le attività del Laboratorio sono rivolte principalmente a due tematiche:

1)  Lo studio di metodologie e strumenti per la modellazione geometrica sia di prodotti industriali che di altri oggetti a geometria complessa (ad es. nel settore biomedicale o in quello dei beni culturali), utilizzando sia tecniche di modellazione solida, che di Reverse Engineering. Tale tematica è finalizzata alla definizione di metodologie e strumenti per la modellazione geometrica di oggetti e prodotti secondo due approcci principali:

  1. la ricostruzione di modelli digitali di oggetti reali;
  2. la modellazione geometrica e la progettazione basata sulla conoscenza (knowledge aided design) di prodotti industriali in vari ambiti di applicazione, che comprendono anche le applicazioni di prototipazione virtuale.

In tale ambito si è affrontato lo sviluppo di strumenti e tecniche di Reverse Engineering per la ricostruzione di modelli CAD 3D di forme, prototipi e prodotti, con applicazioni al settore biomedicale, dei beni culturali ed industriale. Nell’ambito del laboratorio sono disponibili due strumenti a scansione laser, per applicazioni di Reverse Engineering. È inoltre affrontato lo sviluppo di applicazioni basate sulla conoscenza integrate in sistemi di modellazione CAD 3D. Sono in atto collaborazioni con diverse strutture dell’Ateneo (LRG, Clinica Odontoiatrica, U.O.C. di Chirurgia Maxillo-Facciale, DIM) ed Enti esterni (CNA - Padova, UNILAB, PST Galileo, ecc.).

2)  Lo studio e la messa a punto di un approccio integrato alla specificazione geometrica dei prodotti che, partendo dalla definizione dei requisiti funzionali e dallo studio sistematico delle correlazioni tra caratteristiche geometriche e tecnologiche delle superfici, pervenga alla identificazione dello schema di specificazione delle variazioni geometriche ammissibili e della corrispondente strategia di misurazione e verifica. Tale tematica è rivolta allo studio di metodologie e strumenti per la definizione e misurazione della variabilità geometrica e dimensionale dei prodotti nell’ambito della progettazione industriale, nonché all’indagine degli effetti della variabilità dimensionale e macro-, micro- e nano-geometrica dei prodotti industriali sulle loro prestazioni, considerando anche i processi tecnologici impiegati.

Particolare attenzione è attribuita allo studio della caratterizzazione geometrica e funzionale e alle implicazioni tecnologiche di superfici a forma complessa in ambito industriale. Il progetto si articola nei seguenti obiettivi:

  • Recepimento, armonizzazione e sviluppo normativo dei concetti relativi alla Specificazione Geometrica dei Prodotti (tolleranze dimensionali, geometriche, stato superficiale, ecc.);
  • Studio di strumenti e metodologie di simulazione numerica di schemi di specificazione e di Computer Aided Tolerancing (CAT)
  • Sviluppo e validazione sperimentale delle metodologie di caratterizzazione e misurazione, con particolare riferimento alla metrologia a coordinate e alla metrologia dello stato superficiale su scala micro e nanometrica.

Tali aspetti sono implementati a livello industriale tramite UNILAB Laboratori Industriali, spin-off del DAUR, all’interno del quale si traducono in metodologie e procedure di misurazione applicate a prodotti industriali e rese disponibili al mercato. Da tale collaborazione è scaturito il finanziamento per una borsa di dottorato (XXII ciclo).

  • Studio sistematico delle correlazioni tra caratteristiche macro-, micro- e nano-geometriche di componenti industriali e caratteristiche funzionali e tecnologiche oggetto di specificazione;
  • Sviluppo di metodologie e strumenti CAD-CAM per la modellazione geometrica, l’analisi e la fabbricazione CNC.

Su tali tematiche sono state condotte collaborazioni in varie aziende (UNI,Paioli Meccanica, Ferrari, Alenia Spazio, Mevis, Polidoro, ecc.). Particolarmente significative le collaborazioni industriali, nel settore delle lenti per applicazioni oftalmiche (IODA srl) che ha originato il finanziamento per una borsa di dottorato (XX ciclo) e vari contratti di ricerca.