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Corso di Taglio e Lavorazioni Digitali: 2 Sicurezza e Normative

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2 – Sicurezza e Normative Obiettivi Al termine del modulo lo studente/operatore dovrà essere in grado di: Interpretare e applicare le principali norme relative alla sicurezza delle macchine e ai DPI (ISO 12100, Direttiva Macchine, EN/IEC per i laser, Regolamento PPE). ( ISO , Parlamento Europeo , Laserax , OSHA ) Selezionare correttamente DPI per cutter, laser e CNC (occhiali, respiratori, protezioni acustiche, guanti appropriati). ( Mercato Interno e PMI ) Eseguire procedure operative sicure: avvio, monitoraggio, arresto d’emergenza e lockout/tagout (LOTO). ( osha.gov ) Valutare rischi specifici dei materiali (es. PVC/ABS per laser, polveri di legno per CNC) e scegliere alternative o protezioni adeguate. ( eurolaser.com , xometry.com , publications.iarc.who.int ) Condurre una semplice simulazione di emergenza e compilare report/verbali di incidente. 1) Quadro normativo essenziale (breve e operativo) ISO 12100 — Safety of machinery : principi generali di progettaz...
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Corso di Taglio e Lavorazioni Digitali: 1 – Introduzione alle Lavorazioni Digitali

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1 – Introduzione alle Lavorazioni Digitali 1. Introduzione Immaginate di poter trasformare un’idea su carta in un oggetto fisico in pochi minuti: un taglio preciso, un’incisione complessa, un componente su misura, un modello architettonico o un’opera d’arte. Questo è il mondo delle lavorazioni digitali , dove design e tecnologia si incontrano per creare prototipi e prodotti finali con precisione millimetrica. Le lavorazioni digitali rappresentano un’evoluzione della fabbricazione tradizionale. Non si tratta solo di “tagliare” o “incidere”: si parla di prototipazione rapida , di test di materiali, di produzione personalizzata e di creatività senza limiti. 2. Cos’è il taglio digitale e la prototipazione Taglio digitale : processo in cui una macchina controllata da computer taglia materiali (carta, cartone, legno, metallo, plastica) seguendo un modello digitale 2D o 3D. Prototipazione digitale : creazione di un modello fisico di un prodotto per testare forma, funzionalità e material...
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Corso di Stampa 3D: 9/9 – Applicazioni e Prototipazione Rapida

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9 – Applicazioni e Prototipazione Rapida La stampa 3D non è solo una tecnologia di produzione: è un  ponte diretto tra idea e realtà . La  prototipazione rapida  consente di testare forme, funzioni e prestazioni senza dover ricorrere a costosi stampi o lavorazioni tradizionali. 1)  Prototipi funzionali e pezzi personalizzati Prototipi funzionali : non solo estetici, ma capaci di resistere a carichi reali. Esempio: un supporto per sensore in ABS che deve reggere 2 kg. σ = F A = 20   N 0.0005   m 2 = 40   k P a → Se il materiale ha resistenza a trazione di 40 MPa, il fattore di sicurezza è altissimo ( S = 1000 S = 1000 ). Personalizzazione : ogni pezzo può essere unico senza costi aggiuntivi. → In ortopedia: tutori e protesi su misura. → In elettronica: custodie disegnate attorno al circuito stampato reale. 2)  Campi di applicazione 🏎️ Modellismo e design Modelli in scala (auto, architettura, miniature da gioco). Vantaggio: geometrie complesse a ba...
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Corso di Stampa 3D: 8 Stampa con Polveri (SLS, Binder Jetting, MJF)

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8 – Stampa con Polveri (SLS, Binder Jetting, MJF) Questa famiglia di tecnologie rappresenta un vero salto qualitativo rispetto alle tecniche a filamento o resina. Il motivo? Non servono supporti → la polvere stessa funge da sostegno . Si possono ottenere geometrie complesse (canali interni, reticoli, parti mobili). Le proprietà meccaniche sono eccellenti, spesso superiori alle FDM. a) SLS – Sinterizzazione Laser Selettiva Materiali Polimeri: PA11, PA12 (nylon), TPU (elastomeri), compositi caricati con fibre di vetro o carbonio . Processo Uno strato sottile di polvere (tipicamente 0,1 mm) viene steso sul piano. Un laser CO₂ fonde selettivamente le particelle secondo la sezione CAD. Nuovo strato → ripetizione fino al completamento del pezzo. Rimozione del pezzo dal letto di polvere, sabbiatura o lucidatura. Principio energetico Per la fusione serve energia: E = P ⋅ t E = P \cdot t dove: P P = potenza laser (W), t t = tempo di esposizion...
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Corso di Stampa 3D: 7 – Progettazione Avanzata e Ottimizzazione

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7 – Progettazione Avanzata e Ottimizzazione Obiettivi operativi Saper ottimizzare un modello 3D per ridurre peso mantenendo la resistenza meccanica. Introdurre tecniche di multi-materiale e strutture lattice . Imparare a progettare supporti avanzati che facilitino la stampa e riducano scarti. Realizzare un oggetto funzionale e leggero (es. staffa, drone arm, custodia). 1) Ottimizzazione per resistenza e peso 1.1 Resistenza dei materiali Per un pezzo sottoposto a sforzi meccanici, la resistenza dipende da: σ = F A \sigma = \frac{F}{A} dove: σ \sigma = tensione (MPa), F F = forza applicata (N), A A = area della sezione (mm²). 👉 Obiettivo: mantenere σ < σ a m m \sigma < \sigma_{amm} (resistenza ammissibile del materiale). 1.2 Fattore di sicurezza n = σ r o t t u r a σ l a v o r o n = \frac{\sigma_{rottura}}{\sigma_{lavoro}} Valore tipico: n ≈ 2 − 3 n \approx 2-3 . 1.3 Alleggerimento Hollowing : svuotare il modello mantenendo guscio da 2–...
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Corso di Stampa 3D: 6 – Stampa 3D con Resina

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6 – Stampa 3D con Resina (SLA/DLP) Obiettivi operativi Comprendere i principi della fotopolimerizzazione (SLA laser vs DLP/LCD). Preparare correttamente i modelli con supporti adatti alle geometrie delicate. Eseguire in sicurezza il post-processing : lavaggio, rimozione supporti, curing UV. Stampare un oggetto di piccole dimensioni con dettagli fini (miniatura, gioiello, ingranaggio). 1) Principi di fotopolimerizzazione 1.1 Tecnologie principali SLA (stereolitografia a laser) → laser UV che “disegna” il layer. DLP (Digital Light Processing) → proiettore che solidifica un intero layer. MSLA (LCD masking) → schermo LCD che maschera la luce UV, più comune nelle stampanti consumer. 1.2 Reazione chimica Le resine sono monomeri + fotoiniziatori. Con luce UV (≈ 405 nm) → attivazione radicalica → reticolazione polimerica. Equazione semplificata: Monomero + h ν       → fotoiniziatore       Polimero reticolato \text{Monomero} + h\nu \;\;\xrightarrow{\tex...
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Corso di Stampa 3D: 5 – Stampa 3D con FDM

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5 – Stampa 3D con FDM Obiettivi operativi Accendere, mettere in sicurezza e calibrare una FDM (piano, Z-offset, passi/mm, flusso). Scegliere correttamente adesione al piano e supporti , capendone pro/contro. Diagnosticare e correggere warping , stringing , under/over-extrusion , ghosting . Stampare un pezzo test e valutarne la qualità con criteri misurabili. 1) Anatomia rapida della FDM Estrusore (direct o Bowden), hotend (PTFE-lined vs all-metal), nozzle (0.2–0.8 mm). Assi X/Y/Z (cinghie GT2 e pulegge; viti trapezoidali su Z). Piano riscaldato (PEI liscio/testurizzato, vetro, BuildTak, adesivi). Elettronica (driver stepper, alimentatore, sensori finecorsa, firmware Marlin/Klipper). Formule base di cinematica dei passi X/Y (cinghia) : steps/mm = N mot ⋅ μ p cinghia ⋅ Z puleggia \text{steps/mm} = \frac{N_\text{mot} \cdot \mu}{p_\text{cinghia} \cdot Z_\text{puleggia}} con N mot = 200 N_\text{mot}=200 passi/giro (1.8°), μ \mu =microstep (es. 1...
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