LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
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Laboratorio di prove meccaniche e strutturali sui materiali
cod. MePA:
SIADLAB5169
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131400,00 €
IVA esclusa
Il laboratorio è dedicato allo studio sperimentale delle proprietà meccaniche, strutturali e tecnologiche dei materiali attraverso prove di trazione, compressione, flessione, torsione, fatica e temprabilità. Le apparecchiature permettono di analizzare resistenza, deformazione elastica e plastica, durezza e comportamento sotto differenti condizioni di carico, integrando acquisizione dati, modellazione 3D, stampa 3D e osservazione stereomicroscopica.
In sintesi
Prove meccaniche sui materiali
Macchina universale e trainer dedicati consentono di affrontare trazione, compressione, flessione, torsione, rigidità e deformazione attraverso prove su campioni reali.
Fatica, durezza e temprabilità
Le attività comprendono carichi ciclici, prove Brinell e Rockwell e prova Jominy per lo studio della temprabilità.
Dati e modellazione 3D
Acquisizione dati, CAD, stampa 3D e microscopia permettono di documentare, elaborare e rappresentare i risultati delle prove.
Prove di trazione, compressione e flessione
La macchina universale permette di eseguire prove di trazione, compressione e flessione su provini e di analizzare il comportamento dei materiali durante l'applicazione del carico.
L'estensimetro consente di rilevare le deformazioni, mentre il sistema di acquisizione dati integrato supporta la raccolta delle misure durante l'esperimento. Le attività prevedono inoltre il rilevamento delle curve sforzo-deformazione e l'analisi delle sollecitazioni.
La dotazione comprende anche un indentatore Brinell, moduli per esperimenti di imbutitura, taglio doppio e molla a disco, una trave, una balestra e una molla elicoidale per differenti prove meccaniche.
Obiettivi didattici
- Analizzare le proprietà meccaniche dei materiali attraverso prove sperimentali su campioni reali.
- Comprendere i fenomeni di deformazione elastica e plastica, fatica e rottura.
- Utilizzare tecnologie di acquisizione dati e modellazione 3D per elaborare e rappresentare i risultati sperimentali.
- Integrare competenze teoriche e pratiche su materiali compositi, metallici e avanzati, valutandone il comportamento in funzione delle condizioni di carico.
Attività ed esperienze didattiche
Trazione, compressione e flessione
Esecuzione di prove con macchina universale, rilevamento delle curve sforzo-deformazione e analisi delle sollecitazioni mediante estensimetri.
Torsione e legge di Hooke
Confronto tra materiali con diversa rigidezza e modulo elastico, prove di torsione e verifica della legge di Hooke attraverso misure di deformazione.
Resistenza a fatica
Applicazione di carichi ciclici mediante l'unità dedicata per osservare e analizzare il comportamento a fatica dei materiali.
Temprabilità e prova Jominy
Esecuzione della prova di Jominy e utilizzo del durometro Rockwell per confrontare la durezza in differenti zone del campione.
Progettazione e stampa 3D
Creazione e modifica di componenti mediante software CAD e realizzazione di modelli e provini con stampante 3D.
Osservazione dei materiali
Analisi visiva mediante stereomicroscopio trinoculare e acquisizione di immagini attraverso telecamera CMOS 10 MP per la documentazione delle prove.
Modellazione, stampa 3D e analisi dei provini
La stampante 3D ad alta velocità permette di realizzare provini e componenti personalizzati da utilizzare nelle attività previste dal laboratorio. La dotazione comprende inoltre un box di essiccazione per i filamenti e un set di bobine.
Il software professionale di modellazione 3D installato sulla workstation docente consente di creare e modificare i componenti destinati alle prove, collegando le attività di progettazione alla realizzazione fisica del modello.
Lo stereomicroscopio trinoculare con telecamera CMOS da 10 MP permette infine l'osservazione dei materiali e l'acquisizione di immagini per documentare le prove e i campioni analizzati.
Competenze sviluppate
Le attività consentono di sviluppare capacità nell'analisi della resistenza, della rigidezza e della deformazione dei materiali, interpretando il loro comportamento durante prove statiche e cicliche.
Gli studenti possono inoltre utilizzare sistemi di acquisizione dati, estensimetri, strumenti per prove di durezza e software di modellazione 3D, confrontando il comportamento di materiali metallici, compositi, fibra di carbonio e altri materiali utilizzati nelle attività sperimentali.
Rigidità, torsione e comportamento delle travi
I trainer dedicati permettono di approfondire la relazione tra carico, deformazione e rigidezza. Il sistema per rigidità e flessibilità consente attività sulle deformazioni elastiche e la verifica sperimentale della legge di Hooke.
Il trainer per torsione permette di studiare il comportamento dei materiali sottoposti a sollecitazione torsionale, mentre la postazione per travi in flessione consente di analizzare la risposta di elementi strutturali realizzati in differenti materiali.
Il set comprende travi in acciaio, materiali compositi e fibra di carbonio con estensimetri integrati e moduli per l'analisi della rigidezza e delle deformazioni interne.
Fatica, durezza e temprabilità dei materiali
L'unità per prove cicliche permette di studiare la resistenza a fatica modificando i parametri di carico e osservando il comportamento del materiale durante sollecitazioni ripetute.
Per lo studio della temprabilità è previsto un sistema completo per l'esecuzione della prova di Jominy, affiancato da un'incudine dedicata alla preparazione dei provini e da un durometro Rockwell.
Le misure di durezza effettuate in differenti punti del campione consentono di confrontare le varie zone del provino e analizzare i risultati della prova.
Componenti del laboratorio
| Q.tà | Descrizione |
|---|---|
| Macchina Universale per Prove sui Materiali | |
| 1 | Macchina universale per prove di trazione, compressione e flessione |
| 1 | Estensimetro per misurazioni di deformazioni |
| 1 | Indentatore Brinell per prove di durezza |
| 1 | Moduli aggiuntivi per esperimenti di imbutitura, taglio doppio e molla a disco |
| 1 | Trave e balestra per prove meccaniche |
| 1 | Molla elicoidale per test di compressione |
| 1 | Sistema di acquisizione dati integrato |
| Trainer per rigidità, flessibilità e torsione | |
| 1 | Sistema didattico per l'analisi della rigidità e delle deformazioni elastiche |
| 1 | Kit per prove aggiuntive sui materiali e per la verifica della legge di Hooke |
| 1 | Trainer specifico per prove di torsione su materiali |
| Trainer per travi in flessione | |
| 1 | Postazione da banco con sistema per test su travi in flessione |
| 1 | Set completo di travi (acciaio, compositi, fibra di carbonio) con estensimetri integrati |
| 1 | Moduli per analisi della rigidezza e delle deformazioni interne in materiali strutturali |
| Prove di resistenza a fatica | |
| 1 | Unità avanzata per prove cicliche di resistenza a fatica, con possibilità di variare i parametri di carico |
| Temprabilità – Prova di Jominy | |
| 1 | Sistema completo per la misura della temprabilità secondo il metodo Jominy |
| 1 | Incudine dedicata per la preparazione dei provini |
| 1 | Durometro Rockwell per la valutazione della durezza in vari punti del campione |
| Stampa 3D | |
| 1 | Stampante 3D ad alta velocità per la realizzazione rapida di provini e componenti personalizzati |
| 1 | Box di essiccazione filamenti e set di bobine |
| 1 | Tavolo multiuso per lavorazioni e appoggio stampante |
| Postazione docente | |
| 1 | Scrivania angolare canalizzabile con poltroncina ergonomica |
| 1 | Workstation ad alte prestazioni con doppio monitor 4K |
| 1 | Software professionale per la modellazione 3D |
| 1 | Stereomicroscopio trinoculare con telecamera CMOS 10 MP per osservazioni su materiali |
| Strumenti multimediali e arredi | |
| 1 | Monitor interattivo |
| 1 | Piattaforma di apprendimento digitale per la gestione delle attività didattiche |
| 1 | Document camera per la visualizzazione dei test in tempo reale sul monitor interattivo |
| 6 | Banchi da lavoro 2000 L x 750 P x 732/1057 H mm |
| 12 | Sgabelli elevabili |
| 1 | Notebook per l'elaborazione dei dati acquisiti |
| 1 | Armadio di sicurezza per la conservazione dei materiali e degli accessori |
| 1 | Impianto di alimentazione elettrica completo per la sala |
| 1 | Installazione, collaudo e formazione inclusi |
Caratteristiche tecniche
- Macchina universale per trazione, compressione e flessione.
- Sistema di acquisizione dati integrato.
- Indentatore Brinell per prove di durezza.
- Trainer dedicato alle prove di torsione.
- Travi in acciaio, materiali compositi e fibra di carbonio con estensimetri integrati.
- Unità per prove cicliche di resistenza a fatica.
- Sistema per prova di temprabilità secondo il metodo Jominy.
- Durometro Rockwell.
- Stampante 3D ad alta velocità con box di essiccazione filamenti e set di bobine.
- Workstation ad alte prestazioni con doppio monitor 4K.
- Stereomicroscopio trinoculare con telecamera CMOS 10 MP.
- Banchi da lavoro: 2000 L x 750 P x 732/1057 H mm.
Domande sul laboratorio
Quali prove meccaniche possono essere eseguite?
Il laboratorio permette di svolgere prove di trazione, compressione, flessione, torsione, rigidità, fatica, durezza e temprabilità, oltre a esperimenti di imbutitura, taglio doppio e molla a disco.
Come vengono studiate le deformazioni dei materiali?
Le deformazioni possono essere rilevate mediante estensimetri durante le prove, permettendo di analizzare curve sforzo-deformazione, comportamento elastico e rigidezza dei materiali.
Quali materiali possono essere confrontati nelle prove sulle travi?
Il set previsto comprende travi in acciaio, materiali compositi e fibra di carbonio con estensimetri integrati.
Come vengono integrate modellazione e stampa 3D?
Il software di modellazione 3D permette di creare e modificare componenti da testare, mentre la stampante 3D consente di realizzare provini e componenti personalizzati da utilizzare nelle attività sperimentali.
La nostra mission
Promuovere e introdurre le tecnologie didattiche a servizio degli studenti ed educatori, supportandoli nei progetti, nella realizzazione e nell’evoluzione della scuola del futuro.
