DESCRIZIONE
Laboratorio di Prove sui Materiali Avanzato progettato per offrire agli studenti un ambiente altamente specializzato per lo studio delle proprietà meccaniche, strutturali e tecnologiche dei materiali. Grazie a un insieme completo di apparecchiature didattiche e strumenti di misura, il laboratorio consente di eseguire prove di trazione, compressione, torsione, flessione, fatica e temprabilità, con un approccio integrato tra sperimentazione, simulazione e modellazione 3D.
Questa configurazione avanzata permette agli studenti di acquisire competenze pratiche nell’analisi della resistenza e della deformazione dei materiali, supportando attività di progettazione, verifica strutturale e caratterizzazione dei materiali in campo ingegneristico e industriale.
OBIETTIVI
- 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 l’elaborazione e la rappresentazione dei risultati sperimentali;
- Integrare competenze teoriche e pratiche su materiali compositi, metallici e avanzati, sviluppando la capacità di scegliere il materiale più adatto in base alle condizioni di carico.
COMPONENTI
Macchina Universale per Prove sui Materiali
- Macchina universale per prove di trazione, compressione e flessione;
- Estensimetro per misurazioni di deformazioni;
- Indentatore Brinell per prove di durezza;
- Moduli aggiuntivi per esperimenti di imbutitura, taglio doppio e molla a disco;
- Trave e balestra per prove meccaniche;
- Molla elicoidale per test di compressione;
- Sistema di acquisizione dati integrato.
Trainer per rigidità, flessibilità e torsione
- Sistema didattico per l’analisi della rigidità e delle deformazioni elastiche;
- Kit per prove aggiuntive sui materiali e per la verifica della legge di Hooke;
- Trainer specifico per prove di torsione su materiali.
Trainer per travi in flessione
- Postazione da banco con sistema per test su travi in flessione;
- Set completo di travi (acciaio, compositi, fibra di carbonio) con estensimetri integrati;
- Moduli per analisi della rigidezza e delle deformazioni interne in materiali strutturali.
Prove di resistenza a fatica
- Unità avanzata per prove cicliche di resistenza a fatica, con possibilità di variare i parametri di carico.
Temprabilità – Prova di Jominy
- Sistema completo per la misura della temprabilità secondo il metodo Jominy;
- Incudine dedicata per la preparazione dei provini;
- Durometro Rockwell per la valutazione della durezza in vari punti del campione.
Stampa 3D
- Stampante 3D ad alta velocità per la realizzazione rapida di provini e componenti personalizzati;
- Box di essiccazione filamenti e set di bobine;
- Tavolo multiuso per lavorazioni e appoggio stampante.
Postazione docente
- Scrivania angolare canalizzabile con poltroncina ergonomica;
- Workstation ad alte prestazioni con doppio monitor 4K;
- Software professionale per la modellazione 3D;
- Stereomicroscopio trinoculare con telecamera CMOS 10 MP per osservazioni su materiali;
Strumenti multimediali e arredi
- Monitor interattivo;
- Piattaforma di apprendimento digitale per la gestione delle attività didattiche;
- 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 e 12 sgabelli elevabili;
- Notebook per l'elaborazione dei dati acquisiti;
- Armadio di sicurezza per la conservazione dei materiali e degli accessori;
- Impianto di alimentazione elettrica completo per la sala;
- Installazione, collaudo e formazione inclusi.
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ATTIVITÀ DIDATTICHE
Prove di trazione, compressione e flessione:
- esecuzione di test con macchina universale su provini metallici e non;
- rilevamento delle curve sforzo-deformazione;
- analisi delle sollecitazioni tramite estensimetri.
Prove di torsione, rigidità e verifica della legge di Hooke:
- confronto tra materiali a diversa rigidezza e modulo elastico;
- applicazione della legge di Hooke per misure di deformazione.
Studio della resistenza a fatica e della temprabilità:
- simulazioni di carico ciclico per analizzare la fatica dei materiali;
- prova Jominy per determinare la profondità della temprabilità e confronto tra zone del campione.
Attività di progettazione e modellazione 3D:
- realizzazione di modelli per test con stampante 3D;
- utilizzo del software CAD per la creazione e modifica di componenti da testare;
- analisi visiva con stereomicroscopio e acquisizione immagini per la documentazione delle prove.
