CURRICULUM VITAE Antonio Fiorentino - en.unibs.it · 1992-1997 Liceo Scientifico A. Calini Brescia...

C.V. – Antonio Fiorentino 1/31

CURRICULUM VITAE

Antonio Fiorentino

INFORMAZIONI PERSONALI

Viale Italia 2

25126 Brescia (BS), Italia

Tel. 030.3715522 – 339.5678347

e-mail: [email protected]

Data di Nascita: 26 Maggio 1978

Abilitato alla professione di Ingegnere nel Febbraio 2006.

ISTRUZIONE

01/11/2005-31/10/2008 Università degli Studi di Brescia Brescia

Dottorato di Ricerca

Tecnologie e Sistemi Energetici per l’Industria Meccanica – XXI Ciclo.

Conferito in data 11/06/2010

Titolo della tesi di Dottorato:

Studio sperimentale sui fenomeni di contatto superficiale.

Tutor: Prof.ssa Elisabetta Ceretti

Coordinatore: Prof. Adriano Maria Lezzi

Il lavoro ha visto la progettazione e la realizzazione di un banco prova Pin on Disk ed

il suo utilizzo per studi sull’attrito in ambito tecnologico. Sono stati indagati sia

l’influenza dei parametri di processo sull’attrito che i suoi effetti sull’idroformatura di

tubi. Attraverso i dati raccolti sono state individuate le dipendenze tra attrito e

processo e ne è stata fornita una spiegazione. I risultati ottenuti dallo studio

sull’idroformatura hanno inoltre permesso di identificare una procedura sperimentale

capace di valutare bontà delle condizioni di lubrificazione in questo tipo di processi.

1997-03/02/2005 Università degli Studi di Brescia Brescia

Laurea in Ingegneria Meccanica – V.O.

Votazione: 96/110

Titolo della tesi di laurea:

Studio sperimentale simulativo dei fenomeni di contatto nello stampaggio a

freddo.

Relatore: Prof. Claudio Giardini

Correlatore: Prof.ssa Elisabetta Ceretti

1992-1997 Liceo Scientifico A. Calini Brescia

Maturità Scientifica – Sperimentazione Scientifica Locale

Votazione: 46/60

Titolo della tesina di Maturità:

Studio sperimentale dei fenomeni ottici.


POSIZIONE ATTUALE ED ESPERIENZE LAVORATIVE

09/2007 – Oggi Università degli Studi di Brescia Brescia

Vincitore del concorso per il posto di

Ricercatore nell’SSD ING-IND/16 – Tecnologie e Sistemi di Lavorazione

Presa di servizio: 03.09.2007

05/2005 – 10/2005 Sifra S.r.l. – Via G. Di Vittorio, 4 Brescia

Ricerca e Sviluppo di nuove applicazioni per il poliuretano.

Analisi dei tempi produttivi.

03/2005 – 05/2005 Università degli Studi di Brescia Brescia

Collaborazione presso il gruppo di Tecnologie e Sistemi di Lavorazione della

Facoltà di Ingegneria sulla rilevazione di dati funzionali e di utilizzo inerenti a

veicoli a motore.

ATTIVITÀ DIDATTICA SVOLTA

L’attività didattica è stata svolta presso l’Università degli Studi di Brescia.

CORSI IN AFFIDAMENTO

Dall’AA 2009/10 ad oggi

Tecnologia Meccanica. Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale (9 CFU).


Tecnologie e Macchine di Lavorazione. Corso di Laurea in Ingegneria dell'Automazione Industriale (9

CFU).


Production Technologies for Biomanufacturing. Corso di Laurea Specialistica in Biomeccanica (3

CFU). Il corso non è stato erogato nell’AA 2012/13.

Dall’AA 2007/08 all’AA 2009/10

Tecnologie e disegno per la produzione industriale – Tecnologie per la produzione industriale. Corso

di Laurea in Disegno Industriale (5 CFU).

AA 2008/09

Tecnologia Meccanica A. Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale (5 CFU).

SCUOLE E CORSI DI FORMAZIONE

13-22 Giugno 2011

INTERNATIONAL SUMMER SCHOOL 2011 - The Biomedical Manufacturing Summer School

(5 ECTS)

La scuola estiva “The BioMedical Manufacturing Summer School” (BMMSS) nasce all’interno di un

progetto di ricerca che vuole unire le competenze Ingegneristica e Medica per lo studio,

miglioramento e sviluppo di dispositivi biomedicali quali protesi e dispositivi medicali ed è stata

organizzata dalla Facoltà di Ingegneria e di Medicina. La BMMSS ha avuto l’obiettivo di fornire ai


partecipanti le informazioni e gli strumenti necessari allo studio, alla progettazione ed allo sviluppo di

soluzioni in ambito biomedicale.

Il programma della BMMSS ha visto coinvolti docenti italiani ed internazionali provenienti Università

e Centri di Ricerca di Spagna, Messico e Brasile esperti in prototipazione e fabbricazione di dispositivi

biomedicali. Le competenze mediche sono state garantite dalla presenza di docenti e medici

specializzati provenienti dalla Facoltà di Medicina dell’Università degli Studi di Brescia, dagli Spedali

Civili di Brescia, Politecnico di Milano ed Istituto Ortopedico Rizzoli, che hanno illustrato lo stato

dell’arte ed evidenziato alcune delle problematiche attuali nei settori ortopedico ed endoscopico. La

presenza di docenti provenienti dal settore industriale (SAMO SpA, SEDA SpA) e la visita aziendale

(COPAN Italia SpA) hanno permesso di contestualizzare la scuola estiva in un ambito aziendale-

produttivo.

Hanno partecipato studenti provenienti da Istituti e Centri di Ricerca qualificati Nazionali ed

Internazionali in qualità di studenti, dottorandi e laureati ai quali è stata quindi fornita una formazione

sulle tecniche medico-chirurgiche (patologie, biocompatibilità dei materiali, caratteristiche e limiti dei

dispositivi esistenti, normative), sugli strumenti utili allo sviluppo ed alla fabbricazione di protesi

(dalla elaborazione delle immagini per l’estrazione di geometrie CAD del paziente alle tecnologie di

lavorazione dei materiali biocompatibili. Al termine della scuola estiva, i partecipanti hanno acquisto

le competenze necessarie ad affrontare le problematiche relative alla progettazione ed alla

fabbricazione di dispositivi biomedicali.

Il corso è stato svolto interamente in lingua Inglese ed ai partecipanti sono stati riconosciuti 5 ECTS

per un totale di 50 ore tra lezioni ed esercitazioni.

Sono state svolte attività organizzative e di didattica.

Dall’AA 2012/13 all’AA 2014/15

Corso Design of experiments (5 CFU) per studenti delle Scuole di Dottorato

Il corso si propone di insegnare una metodologia di pianificazione delle e di analisi dei risultati

secondo la metodologia DOE – Desing of Experiments.

Corso in lingua inglese rivolto agli studenti di dottorato dell’Università degli Studi di Brescia.

Sono state svolte attività di esercitazione.

COMPITI DIDATTICI

Da AA 2010/11 a AA 2015/16

Svolgimento di 350 ore ripartite tra Esami, Esercitazioni, Laboratori e Assistenza tesi nei corsi

dell’SSD ING-IND/16 – Tecnologie e Sistemi di Lavorazione.

Da AA 2007/08 a AA 2009/10

Svolgimento di 250 ore ripartite tra Esami, Esercitazioni, Laboratori e Assistenza tesi nei corsi

dell’SSD ING-IND/16 – Tecnologie e Sistemi di Lavorazione.

ESERCITAZIONI ED ALTRE ATTIVITÀ INTEGRATIVE

AA 2006/07

Tecnologia Meccanica A. Titolare prof. A. Bugini. Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale. Sono

state svolte tutte le esercitazioni previste dal corso (20 ore).

AA 2005/06 e AA 2006/07

Laboratorio di Tecnologia Meccanica. Titolare prof. A. Attanasio. Corso di Laurea in Ingegneria

Meccanica. Sono state svolte esercitazioni all’interno del corso (20 ore).


AA 2005/06

Plasticità e Lavorazioni per Deformazione Plastica B. Titolare prof. A. Bugini. Corso di Laurea

Specialistica in Ingegneria Meccanica.

Sono state svolte tutte le esercitazioni previste dal corso attraverso l’utilizzo del codice FEM

Deform2D (25 ore).

Membro della commissione d’esame del corso stesso.

AA 2005/06

Plasticità e lavorazioni per deformazione Plastica A. Titolare prof.ssa E. Ceretti. Corso di Laurea in

Ingegneria Meccanica. Attività didattica integrativa (25 ore).

ATTIVITÀ DI TUTORAGGIO TESI E DI CONTRORELAZIONE

L'attività tutoriale svolta in Università ha portato alla stesura di numerose tesi di laurea triennale e

specialistica per le quali è stato ricoperto il ruolo di primo relatore, correlatore oppure controrelatore.

AA 2005/06 Analisi tecnico-economica dei processi di taglio e saldatura mediante laser e plasma.

Di Emanuele Lonati – Correlatore

Simulazione FEM e analisi delle prove del Bulge test. Di Nicola Pellegrini –

Correlatore

AA 2006/07 Revamping di un laminatoio. Di Alberto Orizio – Correlatore

AA 2007/08 Formatura incrementale: calibrazione di un sistema per l’acquisizione delle forze di

processo. Di Patrice Teda Fonkou – Correlatore

Lavorabilità delle schiume metalliche: analisi numerico-sperimentale dei processi di

piegatura e fresatura. Di Daniele Turani – Controrelatore (Università degli Studi di

Bergamo)

AA 2008/09 Approccio al business process management: evoluzione nell'analisi, miglioramento e

automazione dei processi aziendali - il caso Opera Labori snc. Di Nicola Pillitteri

Vanzini – Correlatore

Analisi dell'influenza del percorso utensile sul processo di formatura incrementale.

Di Marco Carbonini – Primo relatore

AA 2009/10 Studio del coefficiente d'attrito nei processi di idroformatura mediante metodo

numerico. Di Luca Freddi e Samuele Zanelli – Primo relatore

Caratterizzazione delle lamiere di titanio e processo di formatura incrementale

assistito da sorgente LASER – Case study. Di Alberto Alghisi – Primo relatore

Sviluppo di un metodo numerico per la stima del coefficiente d'attrito nei processi di

idroformatura. Di Alessandro Scalvenzi – Primo relatore

AA 2010/11 Valutazione Tecnico-Economica della fabbricazione di stent tracheali personalizzati.

Di Michael Demichele – Primo relatore

Protesi d'anca: studio ed analisi FEM di nuove soluzioni di stelo femorale. Di

Alessandro Gerardini e Fabrizio Guerrini – Correlatore

Sviluppo di un metodo numerico per la stima del coefficiente d'attrito nei processi di


idroformatura. Di Alberto Bonaglia – Primo relatore

Analisi QFD e sviluppo di una soluzione innovativa per una pinza endoscopica "multi

sample". Di Andrea Cappadona – Correlatore

AA 2011/12 Protesi per la ricostruzione del legamento scafolunato: analisi di mercato,

progettazione di un nuovo dispositivo e costruzione di un modello cinematico

virtuale. Di Antonio Fontana – Primo relatore

Modelli di preventivazione dei costi di fabbricazione degli stampi e Case Study. Di

Paola Maffoni – Primo relatore

Sviluppo di una nuova soluzione per stent tracheali e realizzazione delle protesi. Di

Lorenzo Viesi– Correlatore

Studio sperimentale sulla formatura incrementale di materiali biocompatibili (PCL e

Titanio). Di Andrea Romele – Correlatore

Analisi QFD e sviluppo di una soluzione innovativa per un endoscopio "multi

sample". Di Amina Louki – Correlatore

Canne fumarie e tetti in legno: influenza del pacchetto tetto in relazione al rischio

incendio. Di Manuela Neri – Correlatore

IREBID - Scapholunate dissociation (SLD): customer requirements, market analysis

and innovative solutions. Di Andrea Casella – Correlatore

Confronto tra i sistemi statunitense e giapponese per la gestione della qualità. Di

Paolo Ponzoni – Primo relatore

AA 2012-13 Sviluppo di un modello di un modello analitico per la valutazione dei costi di

produzione mediante idroformatura come alternativa al processo tradizionale - Case

study. Di Sabrina Molinari – Primo relatore

Progetto IREBID - Dispositivi per il trattamento delle patologie spinali: analisi di

mercato, requisiti del cliente e sviluppi futuri. Di Denis Marcato – Primo relatore

Analisi di sensitività ai parametri di processo di un’attrezzatura per la fabbricazione

di prototipi in silicone – Fab@Home. Di Veronica Alghisi e Laura Maninetti – Primo

relatore

Design of a hybrid machine for scaffold fabrication and electrospinning experimental

investigation. Di Massimo Scalmana – Correlatore

AA 2013-14 Set-up e caratterizzazione di un processo chimico per il miglioramento della finitura

superficiale di prototipi in ABS ottenuti mediante FDM. Di Anna Boglioni – Primo

relatore

Analisi di sensitività ai parametri di processo del sistema di controllo di una

macchina di idroformatura di tubi. Di Flavio Zacchini – Primo relatore

Applicazione della tecnologia fssw al titanio: dall'analisi di filiera all'ottimizzazione

dei parametri di processo. Di Roberto Lorenzi – Controrelatore (Università degli

Studi di Bergamo)


AA 2014-15 Ricerca bibliografica su materiali e processi per la fabbricazione di pentole ad

induzione. Di Simone Gottardo – Primo relatore

Caratterizzazione di un processo di fabbricazione di fili in PCL per applicazioni di

additive manufactoring. Di Silvia Scarpari e Federico Vernuccio – Primo relatore

Utilizzo di macchine di prototipazione nell'ingegneria tissutale: processo, materiali e

tessuti biologici. Di Jessica Squaratti – Primo relatore

Sviluppo ed implementazione di una metodologia di misura della finitura superficiale

di provini con superficie non planare. Di Michele Franzoni – Primo relatore

Attrezzatura per la fabbricazione di fili in materiale termoplastico per applicazioni di

fabbricazione additiva. Di Samuele Civini – Primo relatore

Analisi bibliografica sul processo di electrospinning nell'ingegneria tissutale. Di

Wafae El Rhali – Primo relatore

Analisi delle giunzioni tubo-piastra tubiera negli scambiatori di calore. Di Paolo

Bernanrdi – Controrelatore (Università degli Studi di Bergamo)

AA 2015-16 Analisi bibliografica sui processi di fabbricazione additiva idonei alla realizzazione

di stent tracheali in polimeri biocompatibili. Di Luca Pasini e Federico Riccardo –

Primo relatore

Studio e caratterizzazione di un processo di estrusione per la fabbricazione additiva

di scaffolds in PCL. Di Elisa Boffelli e Elisa Massussi – Primo relatore

Studio e caratterizzazione additiva di un'attrezzatura per la realizzazione di Scaffolos

in PLC. Di Barbara Chizzolini – Primo relatore

Analisi di sensitività di un processo di finitura chimica superficiale per stampi in

ABS. Di Federica Mensi – Primo relatore

Indagine di mercato e outline di un braccio meccanico robotizzato per chirurgia

dentale assistita-risultati preliminari. Di Stafano Morucci – Primo relatore

INCARICHI DI INSEGNAMENTO E RICERCA INTERNAZIONALI

Dal 04-07-2011

al 01-09-2011

Visiting Researcher

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (NL, Messico)

Università

Ricerca sulla caratterizzazione meccanica di tessuti biologici per lo sviluppo

di modelli FEM in applicazioni biomedicali.

Dal 12-04-2013

al 11-05-2013

Visiting Researcher

Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer - CTI (SP, Brasile)

Centro di ricerca del Ministero delle Scienze e Tecnologie del Brasile

Ricerca su formabilità e resistenza di placche in lega di titanio per

applicazioni maxillo-facciali.


Dal 14-03-2014

al 31-03-2014

Visiting Researcher

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (NL, Messico)

Università

Ricerca sulla caratterizzazione meccanica di tessuti biologici per lo sviluppo

di modelli FEM in applicazioni biomedicali.

INCARICHI RICOPERTI E ASSOCIAZIONI DI APPARTENENZA

Da AA 2016-17

a oggi

Membro del Collegio dei Docenti del corso di dottorato dal titolo:

“Ingegneria Meccanica e Industriale” XXXIII ciclo.

Durata: 3 anni

Da AA 2012.13

a AA 2015-16

Membro del Collegio dei Docenti del corso di dottorato dal titolo:

"Tecnologie e Sistemi Energetici per l'industria Meccanica" XXVIII ciclo.

Durata: 3 anni

Da AA 2013-14

a oggi

Membro del CCSA dei Corsi di Studio in Ingegneria Industriale

Da AA 2008-09

al 31/10/2012

Membro del CCSA dei Corsi di Studio in Ingegneria Gestionale

Da AA 2008-09

all’AA 2010-11

Membro del CCSA dei Corsi di Studio in Disegno Industriale

Dal 2011 a oggi Membro della Commissione Cultura e Ricerca del Dipartimento di

Ingegneria meccanica e industriale

Da AA 2014-15

a oggi

Referente ERASMUS per studenti dei Corsi di Laurea

- CdL triennale in Ingegneria Meccanica

- CdL magistrale in Ingegneria Meccanica, Orientamento Produzione

Dal 2010 Partecipazione alla commissioni giudicatrice dei seguenti concorsi pubblici

per titoli e colloquio

AA 2009/10. Università degli Studi di Brescia

Assegno di ricerca (12 mesi, SSD ING-IND/16)

"Ottimizzazione dei prodotti e dei parametri di processo nelle

microlavorazioni di fresatura e foratura"



"Rete Lombarda di Eccellenza per la Meccanica Strumentale e Laboratorio

Esteso – REMS: lavorazioni ultraprecise"



“Ottimizzazione delle lavorazioni di formatura incrementale tramite

algoritmi di correzione del percorso utensile"

2017 Membro comitato scientifico


“International Summer School - Materials for Industry”

18-22 September 2017, Brescia (Italy)

2010 Membro aggregato alla commissione degli Esami di Stato per

l’Abilitazione alla professione di Ingegnere AA 2009/10.

Dal 2007 a oggi Socio AITeM – Associazione Italiana Tecnologia Meccanica

Dal 2010 a oggi Socio ESAFORM – European Scientific Association for Metal Forming

2010 Socio ASME – American Society of Mechanical Engineers

ATTIVITÀ SCIENTIFICA E DI RICERCA

Gli studi e ricerche condotti relativamente ad argomenti caratterizzanti il settore scientifico ING-

IND/16 – Tecnologie e Sistemi di Lavorazione sono descritti in seguito divisi per argomento di

ricerca con riferimenti alle pubblicazioni scientifiche prodotte.

PROCESSI DI FORMATURA

Idroformatura di tubi

[RI 3] [RI 8] [RI 10] [CI 4] [CI 9] [CI 12] [RN 6] [LM 3]

L’idroformatura di tubi è una lavorazione che consiste nel deformare plasticamente un

componente di geometria tubolare (preformato o meno), posto all’interno di uno stampo,

mediante fluido in pressione agente sulle sue parti interne. Sotto l’azione della pressione e aiutate

da due o più punzoni, le pareti del tubo si espandono andando a riempire la cavità dello stampo.

Tra i principali vantaggi di questa tecnologia si ha il miglioramento delle proprietà meccaniche

nel pezzo finito che la rende appetibile per la produzione di componenti a peso leggero come ad

esempio quelli in lega d’alluminio [RN 6] o con geometrie di difficile realizzazione con altre

tecnologie [RI 10], [LM 3]

In [CI 4] viene svolta una campagna di simulazioni sull’espansione di un componente tubolare

atta a identificare l’influenza delle caratteristiche geometriche dello stampo sulla geometria finale

del pezzo. E’ stato possibile ricavare delle regole di progettazione di stampo e pezzo per

migliorarne la formabilità.

In [CI 9], viene mostrato uno studio sperimentale sull’influenza della lubrificazione

nell’idroformatura di tubi. La campagna di prove è stata svolta considerando diverse condizioni di

lubrificazione tra pezzo e stampo e valutandone il relativo coefficiente d’attrito mediante

l’utilizzo di un tribometro pin-on-disk. Gli stessi lubrificanti sono stati successivamente testati

nell’idroformatura di raccordi a T valutandone gli effetti sui pezzi realizzati sia in termini

geometrici (rimonta e spessori) che qualitativi (finitura superficiale e presenza di difetti). Nella

ricerca è stato inoltre possibile correlare numericamente tali grandezze con i lubrificanti utilizzati

attraverso i coefficienti d’attrito stimati.

La lubrificazione influenza l’efficacia dei punzoni nell’alimentare il materiale nelle zone di

espansione, pertanto in [RI 3] e [CI 12] viene mostrato come sia possibile sfruttare tale influenza

per migliorare il processo di idroformatura di raccordi a Y. In particolare, è stato dimostrato come

sia possibile sbilanciare l’alimentazione di materiale imponendo condizioni di attrito

asimmetriche. Come conseguenza, si ottiene un’espansione del tubo asimmetrica la cui direzione

può essere controllata. Vengono inoltre mostrati i miglioramenti sul processo in termini di

riduzione delle pressioni di lavoro.


Dal comportamento dello spessore del tubo nelle zone di alimentazione al variare del lubrificante

adottato osservato in [CI 9], è sorto uno studio [RI 8] che ha portato alla determinazione di un

metodo per la stima del coefficiente d’attrito in operazioni di idroformatura. Maggiori dettagli

vengono riportati nel paragrafo dedicato agli studi sui fenomeni di contatto superficiale.

Idroformatura di lamiere

[CI 2] [CI 5] [RN 4]

E’ una tecnologia che consente di deformare plasticamente una lamiera mediante l’utilizzo di un

fluido in pressione ed uno stampo (idroformatura diretta) o di un punzone sagomato

(idroformatura inversa). Rispetto alle tecniche tradizionali (stampaggio ed imbutitura),

l’idroformatura permette di realizzare forme più complesse con rapporti di imbutitura più elevati

(maggiori del 20-30%), inoltre consente di ottenere finiture superficiali e prodotti con

caratteristiche strutturali migliori a parità di spessore che compensano quindi il tempo ciclo più

elevato rispetto alle operazioni tradizionali di imbutitura.

L’attività scientifica svolta in questo ambito si è interessata dell’idroformatura di componenti

industriali sia con la tecnica della idroformatura diretta (acqua punzone), sia con quella inversa

(acqua matrice). In [CI 2] viene presentato uno studio sperimentale di fattibilità di un pezzo

realizzato tradizionalmente per fusione. Attraverso una campagna di simulazioni ([CI 5] e

[RN 4]), sono stati identificati i parametri di processo ottimali (curve di pressione e di corsa del

punzone) per la realizzazione del pezzo. In particolare, è stato implementato via software il

metodo del gradiente coniugato grazie al quale è stato possibile minimizzare l’assottigliamento

della lamiera e ed errori geometrici. Il metodo proposto ha carattere generale e rappresenta

un’alternativa metodica agli approcci di tipo trial-and-error che vengono generalmente usati per

supplire alla mancanza di know-how in questo tipo di tecnologia.

Formatura Incrementale

[RI 2] [RI 5] [RI 6] [RI 9] [CI 6] [CI 10] [CI 13] [CI 14] [CN 3] [CN 7] [RN 2] [RN 3] [RN 6]

La formatura incrementale è una lavorazione che consiste in una deformazione localizzata e

progressiva delle lamiere mediante l’utilizzo di un punzone a testa sferica governato un CN

(macchina fresatrice o dedicata) od un robot. Se da un lato è caratterizzata da un’alta flessibilità,

questa tecnologia presenta una bassa cadenza produttiva, pertanto risulta essere una soluzione

competitiva nella produzione di prototipi e piccole serie [RN 6].

L’attività di ricerca, [CI 6] e [RN 2], ha portato alla realizzazione di una tavola porta pezzo ed un

punzone strumentati rispettivamente mediante un sistema di celle di carico e di estensimetri.

Grazie a questa attrezzatura è possibile rilevare le forze di lavorazione agenti sia sul pezzo che

sull’utensile. L’attrezzatura è stata quindi utilizzata per studiare come le forze di lavorazione,

assieme a formabilità, spessori, accuratezza geometrica del pezzo, siano influenzati dai diversi

parametri di processo (quali percorso utensile, geometria del pezzo e utilizzo/assenza di stampo)

[RI 2], [RI 5], [CI 10], [RN 2]. I dati sperimentali così raccolti hanno permesso in una prima fase

di stilare delle linee guida per la realizzazione di componenti per formatura incrementale e

successivamente di costruire una rete neurale [CI 13] e modelli di simulazione ad elementi finiti

[CI 14] in grado di prevedere le forze di lavoro. Questo strumento, unitamente ai criteri di rottura

basati sulla stima delle forze di lavoro, risulta un utile per la previsione della rottura durante la

lavorazione di un pezzo.

I dati raccolti nelle campagne sperimentali condotte [RI 6], [CN 3] e [CN 7] hanno portato alla

definizione di un criterio di rottura per la formatura incrementale senza stampo [RI 9]. Il criterio

si basa sulla misura in tempo reale delle forze e, in base alla geometria del componente lavorato, è

in grado di stimare lo sforzo a cui è sottoposta la lamiera. Confrontando tale valore con quello a


rottura, il metodo si è dimostrato in grado di prevedere il cedimento della lamiera con una elevata

precisione. Inoltre, i risultati ottenuti hanno permesso di fornire una spiegazione a come il

percorso utensile (ed in particolare la distanza tra passate successive dell’utensile) influenzi la

formabilità della lamiera. Vista la sua formulazione, il metodo presenta il vantaggio di poter

essere implementato nel monitoraggio on-line delle lavorazioni.

Una variante tecnologica della formatura incrementale precedentemente descritta è rappresentata

dalla fluotornitura che, mettendo in rotazione solidale lamiera lavorata e stampo e agendo

progressivamente con un utensile a testa sferica, permette di formare pezzi assialsimmetrici. Su

questo argomento, è stato condotto un approfondimento bibliografico riportato in [RN 3].

Piegatura di lamiere – Aggraffatura e Calandratura

[CI 1] [LM 1]

Operazioni molto comuni per la lamiera sono quelle di piegatura che possono essere utilizzate sia

per mutarne la geometria che per effettuare operazioni di giunzione.

In [CI 1] viene mostrato un lavoro sperimentale sulle operazioni di aggraffatura lineare nel quale

viene studiata e ottimizzata la traiettoria utensile in funzione delle caratteristiche finali della

giunzione (geometria, uniformità, difetti).

La calandratura trova applicazione nella realizzare di pezzi cavi a parete sottile. In [LM 1] viene

approfondito il tema con una ricerca bibliografica per un corso erogato on-line e dedicato alle

lavorazioni della lamiera.

Processo di Necking

Il processo consiste in una lavorazione di rastremazione di un contenitore che permette di

conferire una forma conica (o pseudo tale) all’estremità aperta di un contenitore cilindrico

utilizzando un numero variabile di matrici.

In collaborazione con un’azienda specializzata nella realizzazione di attrezzature per lavorazioni

di necking, è stato effettuato uno studio simulativo che ha permesso sia di studiare la fattibilità del

prodotto sia di effettuare una stima di lavorazione utile al dimensionamento dell’attrezzatura. E’

stata inoltre effettuata un’analisi sulle singole matrici, valutando il carico richiesto e l’apporto che

ognuna di queste dà alla deformazione finale del contenitore. Confrontando tali grandezze è stato

possibile identificare la presenza di sbilanciamenti tra i vari step e proporre soluzioni alternative.

Il lavoro è proseguito con uno studio sui rivestimenti per le matrici effettuando una campagna di

prove sperimentali atta a determinare il coefficiente d’attrito tra il contenitore lavorato ed i diversi

rivestimenti. Le prove sono state condotte dapprima determinando le condizioni di lavoro delle

matrici e successivamente testandole utilizzando il banco prova PoD realizzato durante l’attività

di dottorato.

Ring Rolling

Si tratta di un processo di laminazione, sia a caldo che a freddo, impiegato per la produzione di

componenti di forma anulare, privi di saldatura ed aventi simmetria cilindrica.

La ricerca, realizzata in collaborazione con un’azienda costruttrice di impianti per rullatura, ha

portato in una prima fase all’approfondimento della lavorazione identificandone le soluzioni

produttive più attuali, i limiti tecnologici (intesi come parametri di lavorazione e dimensionali) e

le metodologie di calcolo per la stima dei carichi richiesti dalla lavorazione.

Il lavoro è poi proseguito con una campagna di simulazioni tramite FEM per valutare forze e

potenze nella realizzazione di anelli di elevato diametro (> 2000 mm).


PROCESSI DI ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO

Usura e geometria utensile

[RI 4] [CI 7] [CI 8]

Lo scorrimento tra le superfici di utensile e pezzo lavorato nelle operazioni di taglio dà origine ad

una progressiva perdita di materiale dell’utensile, chiamata usura, che porta alla graduale, se non

improvvisa, uscita di servizio dell’utensile. Oltre a determinare quindi la vita utensile (ed i costi

che ne derivano), l’usura modifica progressivamente la geometria dell’utensile andando a

modificare il meccanismo di formazione del truciolo, le forze di lavorazione, il grado di finitura e

le tensioni residue sul pezzo. In [RI 4] e [CI 8], un modello di usura abrasivo-diffusivo (ottenuto

dall’unione dei modelli di usura di Usui e Takeyama-Murata) viene implementato all’interno di

un modello ad elementi finiti e validato sperimentalmente. In questo modo è possibile simulare

operazioni di taglio tenendo conto della reale geometria dell’utensile e quindi degli effetti sulla

lavorazione che ne derivano.

La vita di un utensile è determinata, oltre che dall’usura progressiva, dai carichi di lavoro statici e

dinamici a cui è sottoposto. La simulazione di operazioni di taglio richiede risorse computazionali

elevate a causa sia delle elevate velocità di deformazione, sia dei diversi tipi di interazione

utensile-pezzo di cui si deve tener conto, principalmente meccanica e termica. In [CI 7] viene

mostrato un metodo semplificato che permette di simulare i due effetti in modo indipendente, per

sovrapporne successivamente gli effetti. Se da un lato si ha una riduzione della precisione nella

previsione delle grandezze in gioco, qualitativamente i risultati restano validi con il vantaggio di

ridurre notevolmente i tempi di calcolo. Tale metodo è stato utilizzato per studiare le condizioni

di lavoro di una sega circolare per acciaio che manifestava un cedimento prematuro dei denti. I

risultati ottenuti hanno permesso di identificare le zone maggiormente sollecitate e di intervenire

sulla geometria del dente aumentandone significativamente la vita utile.

Validazione del software commerciale Thirdwave AdvantEdge™

Thirdwave AdvantEdge™ è un software commerciale ad elementi finiti, studiato per la

simulazione delle lavorazioni per asportazione di truciolo. Lo scopo del lavoro è stato quello di

validare il modulo di tornitura del programma attraverso il confronto con dati sperimentali.

La simulazione di lavorazioni di tornitura richiede l’utilizzo di modelli tridimensionali molto

complessi che richiedono tempi di calcolo troppo onerosi. Il modulo analizzato, semplifica i

calcoli passando da una modellizzazione tridimensionale ad una bidimensionale e permette di

studiare i regimi dinamici e termici della lavorazione in modo distinto. Infatti, se il regime delle

forze viene raggiunto in breve tempo, e perciò in tempi computazionali accettabili, questo non

avviene per quello termico. Il software è in grado di effettuare una proiezione delle temperature a

regime una volta note le forze al di fuori del transitorio.

E’ stata quindi effettuata una campagna di simulazioni. I risultati forniti dal software sono stati

confrontati con quelli ottenuti da prove sperimentali effettuate su un tornio attrezzato reso

disponibile dai laboratori Sandvik Coromant che ha permesso di rilevare, mediante trasduttori, le

componenti della forza di taglio.

I risultati ottenuti si prestano a varie interpretazioni e non riescono a validare univocamente il

modulo simulativo del taglio.

DISPOSITIVI BIOMEDICALI

[LM 2]


La richiesta di trattamenti sempre migliori per la salute, il cambiamento degli stili e l’aumento

dell’aspettativa di vita hanno reso il biomedicale un settore in rapida e continua espansione.

Pertanto, studio, progettazione e fabbricazione di dispositivi biomedicali rappresentano una sfida

ed un’opportunità sia per il miglioramento delle condizioni di vita che per l’industria.

In tale contesto, si inserisce il progetto FP7-PEOPLE-2009-IRSES IREBID – International

Research Exchange for BIomedical Device design and prototyping. In particolare, si propone di

instaurare una stretta collaborazione tra i campi della ricerca ingegneristica e medica al fine di

sviluppare e migliorare i dispositivi biomedicali. Il progetto, che ha visto la partecipazione

dell’Università di Brescia assieme ad università e centri di ricerca internazionali (University of

Girona, Spain; Instituto Politécnico de Leiria, Portugal; Tecnológico de Monterrey, Messico;

Information Technology Centre Renato Archer, Brasile; Rutgers University, New Jersey USA) ha

dato origine a diversi filoni di ricerca. In generale, sono mirati allo studio dei dispositivi

attualmente sul mercato per identificare le aree di miglioramento e progettare nuove soluzioni. Ne

è emerso un nuovo paradigma di progettazione strettamente connesso alla customizzazione (se

non personalizzazione) delle protesi così da ottenere un prodotto che meglio si adatti alle esigenze

specifiche del paziente. In particolare, le ricerche di seguito riportate sono state svolte in stretta

collaborazione con medici e primari dell’Università di Brescia e centri ospedalieri italiani ed

internazionali. Inoltre, sono accomunate da metodologie di ricerca e sviluppo basate su analisi di

mercato, questionari, tecniche di miglioramento del prodotto, di reverse engineering

dell’anatomia del paziente (basate su scansioni TC o MRI) e da tecnologie di prototipazione

rapida, idonee a contenere i costi per lotti di fabbricazione piccoli od unitari.

All’interno del progetto è stato inoltre organizzato il convegno 1st international conference on

design and processes for medical devices. PROMED Conference, 2-4 May, Padenghe sul Garda –

Brescia (IT) partecipando a titolo di Editore degli atti e membro del Comitato organizzatore

[LM 2].

Sviluppo di nuovi dispositivi

[RI 12] [CI 18] [CI 19] [CI 21] [CI 26] [CN 5] [CN 6]

Attraverso analisi dei prodotti presenti sul mercato, discussioni con personale medico, diffusione

di questionari e tecniche QFD, è stato possibile delineare i pro e i contro dei dispositivi

attualmente disponibili e sviluppare nuove soluzioni che in alcuni casi hanno portato alla

realizzazione di nuovi prototipi.

Endoscopia. In [RI 12], [CI 18] e [CI 19] vengono presentati i QFD di prodotto sviluppati che

hanno permesso di delineare le caratteristiche ancora da raggiungere per endoscopi utilizzati nelle

biopsie del tratto gastro-intestinale. In particolare è emersa l’importanza di ottenere più campioni

senza riposizionare il dispositivo in modo da ridurre i tempi dell’operazione garantendo inoltre

una buona qualità dei tessuti prelevati (dimensioni, bordi, orientamento). Pertanto, sono state

ideate due soluzioni di tipo pneumatico che permettono il raggiungimento di tali caratteristiche.

Protesi d’anca. La concentrazione dei carchi su superfici ossee ridotte e la vascolarizzazione

ostacolata dall’inserimento nel femore dello stelo metallico della protesi possono portare a

fenomeni quali lo stress-shielding (riduzione del tessuto osseo) e necrosi e rappresentano pertanto

una causa di fallimento delle protesi articolari dellanca. Per ridurre tale rischio, è stata sviluppata

una matrice QFD del prodotto a cui è seguito il progetto di un nuovo stelo con una nuova

geometria che ne permetta la ricrescita ossea all’interno. In questo modo viene garantita una

distribuzione dei carichi più uniforme e viene ripristinata parte della vascolarizzazione del canale

midollare del femore. I risultati della resistenza in esercizio hanno mostrato ottimi risultati [CI 21]

e la nuova geometria è stata presentata in sede di convegno delle principali associazioni


ortopediche nazionali [CN 5] [CN 6].

Stent tracheali. Le sfide per il miglioramento di questi dispositivi risiedono nella riduzione del

rischio di dislocamento dei dispostivi attraverso un buon ancoraggio dello stent che a sua volta

non solleciti eccessivamente i tessuti tracheali per ridurre il rischio di necrosi. La soluzione

identificata risiede nell’utilizzo di geometrie ottenute su base anatomica e fabbricate in silicone

biocompatibile con macchine di prototipazione rapida FDM [CI 26]. A tal proposito, sono state

svolte ricerche mirate all’analisi di sensitività ai parametri di processo dell’attrezzatura di

prototopazione Fab@Home che, attraverso un’analisi statistica, hanno fornito informazioni

relative ad importanza ed effetti dei parametri di processo sulle caratteristiche degli stent

fabbricati.

Fabbricazione di protesi estetiche

[CI 25]

Traumi e malattie possono richiedere interventi chirurgici di asportazione dei tessuti danneggiati

con una conseguente perdita di funzionalità della parte. Quando l’estetica viene compromessa,

vengono utilizzate protesi siliconiche che coprano la parte lesa mimando l’anatomia originale.

Attualmente la procedura di fabbricazione di queste protesi è di tipo prettamente artigianale e, in

particolare, la ricostruzione anatomica viene effettuata sagomando manualmente un modello che

verrà utilizzato come riferimento. In [CI 25] viene mostrato un case study relativo alla

ricostruzione estetica parziale del naso di un paziente. Prima dell’operazione, il volto del paziente

è stato scansionato mediante scanner ottico ed il profilo ottenuto è stato poi utilizzato per

modellare geometricamente uno stampo di colata. Una volta fabbricato mediante prototipazione

rapida e trattato chimicamente per migliorarne la finitura, lo stampo è stato utilizzato per

fabbricare la protesi finale in silicone biocompatibile.

Caratterizzazione meccanica di tessuti biologici

[CI 20] [CI 22] [CI 24]

I software ad elementi finiti permettono di simulare la deformazione dei materiali sottoposti a

carichi esterni, pertanto possono trovare applicazione nella simulazione del comportamento dei

tessuti del corpo degli animali. In particolare, la gravidanza ed il parto sono causa di forti

sollecitazioni per il tessuto pelvico femminile che possono condurre a diverse patologie quali il

suo collasso in età avanzata. Perciò, lo sviluppo di un modello in grado di simulazione e stimare

le sollecitazioni a cui sono sottoposti i tessuti può trovare applicazione nella prevenzione di tali

patologie, ad esempio prediligendo un parto cesareo a quello naturale. Elemento chiave per lo

sviluppo di tale modello, è la caratterizzazione meccanica dei tessuti coinvolti. Sono state perciò

condotte delle campagne di analisi di dati sperimentali per determinare una legge che sia in grado

di descrivere il comportamento a deformazione dei tessuti coinvolti [CI 20] [CI 24] che è stata poi

implementata all’interno di un modello ad elementi finiti per la simulazione del parto naturale

[CI 22]

Formatura delle lamiere di Titanio

[RI 6] [RI 7] [CN 4] [CI 17] [CN 2] [WS 1]

Il titanio trova vasta applicazione nel campo biomedicale grazie alle sue proprietà di

biocompatibilità, resistenza e leggerezza che lo rendono idoneo alla fabbricazione di protesi quali

placche per la ricostruzione ossea (es. placche maxillo-facciali).

Sono state condotte prove sperimentali per la lavorazione delle leghe di Ti mediante Formatura

Incrementale della Lamiera a freddo e caldo [RI 6]. I risultati hanno mostrato una ridotta

lavorabilità e finitura superficiale, sebbene si siano osservati dei miglioramenti nella


biocompatibilità indotti dall’uso di tale tecnologia nella fabbricazione di protesi. Inoltre, sono

state condotte ricerche atte alla caratterizzazione della formabilità delle leghe di Ti nelle

operazioni di stampaggio a freddo e tiepido [RI 7] [CN 4] che hanno portato alla definizione delle

curve di formabilità limite FLC del materiale alle diverse temperature.

Sono stati condotti inoltre studi di fabbricazione mediante formatura incrementale di lamiera di

protesi personalizzate in Titanio per la ricostruzione del palato [CI 17] [CN 2] [WS 1].

Microlavorazioni

[RN 5] [RN 8]

Un settore di studio e produttivo che raccoglie sempre più interesse è quello delle

microlavorazioni. In [RN 5] viene mostrata l’applicazione delle microlavorazioni in ambito

biomedicale. In particolare, all’interno del progetto IREBID (FP7-Marie Curie Actions-IRSES) si

vogliono applicare le microtecnologie per lo sviluppo ed il miglioramento di dispositivi medici

innovatiti quali micro-dosatori per la somministrazione endovenosa di medicinali, protesi

altamente customizzate o strumenti per laparatomia più agevoli ed efficaci. Tecniche quali micro-

fresatura e micro-ablazione laser presentano una sfida per ricerca e produzione [RN 8].

MODELLI DI COSTO

[RI 11] [RN 7]

La sempre più frequente introduzione di nuovi prodotti sul mercato, dal 1980 ad oggi ha più che

dimezzato il ciclo di vita dei prodotti e le aziende produttrici si sono spinte verso la riduzione del

lead-time to market senza che ciò avvenga a scapito di qualità e costo dei prodotti. Una risposta

efficace è rappresentata dalla riduzione delle lavorazioni necessarie grazie di all’adozione

tecnologie NNS (Near Net Shape) quali iniezione o pressofusione, anche se il passaggio verso

queste tecnologie comporta un consumo considerevole di risorse in termini di costi, tempo e

personale esperto. Inoltre, il mercato richiede una sempre maggiore riduzione di tempi e costi di

produzione degli stampi, una migliore precisione e finitura superficiale e prodotti che permettano

una maggiore cadenza produttiva e che siano al contempo flessibili per potersi adattare ai futuri

cambiamenti di design. Affinché tutto questo sia possibile senza perdere di competitività, è

necessario disporre di metodi efficaci in grado di stimare i costi di produzione di uno stampo non

solo per ottenere una stima attendibile ai fini commerciali, ma anche per comparare differenti

soluzioni costruttive così da fornire al cliente la migliore soluzione in termini di costi e

prestazioni. [RN 7]

La collaborazione con un l’azienda Viglioli Franco & C. srl (Parma) ha portato alla definizione di

una metodologia per lo sviluppo di modelli economici nella previsione dei costi di fabbricazione

degli stampi [RI 11]. La procedura, basata sulla definizione di driver di costo e sulla regressione

multipla di basi di dati, si è mostrata robusta rispetto a dati di partenza non omogenei, non

uniformi, anche qualitativi e classificati secondo criteri arbitrari. Ha inoltre mostrato la capacità di

identificare i driver di costo più significativi e le classificazioni ridondanti. Tale procedura risulta

pertanto di facile implementazione e flessibile rispetto alla casistica aziendale considerata.

RICERCA DI BASE - FENOMENI DI CONTATTO SUPERFICIALE

Vengono qui descritte brevemente le pubblicazioni e le ricerche sullo studio dell’attrito. I lavori

sul fenomeno dell’usura, sebbene rientrino nei fenomeni di contatto superficiale, riguardano

l’implementazione di modelli esistenti all’interno di codici FEM per la simulazione di lavorazioni

per asportazione di truciolo, pertanto vengono riportati in tale sezione.

Attrito nello stampaggio di lamiere

[RI 1] [CI 3] [CN 1] [RN 1]


Il progetto nasce in ambito di tesi di laurea dalla collaborazione tra l’Università degli Studi di

Brescia e i laboratori WZL dell’Università di Aachen (Germania) volta ad uno studio sulle

dinamiche di contatto superficiale nelle lavorazioni a freddo. In particolare, l’attenzione è posta

sul fenomeno dell’attrito.

Obbiettivo del lavoro è lo studio del fenomeno per trovare una formulazione per il coefficiente

d’attrito. Parallelamente, si è voluto realizzare un modello matematico del fenomeno da utilizzare

con software FEM così da ridurre il numero di prove sperimentali necessarie allo studio.

Poiché in tutte le lavorazioni convenzionali è presente il contatto tra utensile e pezzo, la

conoscenza di ciò che accade nelle aree di contatto riveste un ruolo rilevante, inoltre la

realizzazione di un modello funzionante che riproduca il fenomeno reale permette di prevedere il

comportamento dei corpi durante i processi di lavorazione.

Da un’analisi dei risultati sperimentali è stato possibile determinare una relazione semiempirica

per il coefficiente d’attrito µ legandolo alle caratteristiche delle superfici di contatto (rugosità e

proprietà dei materiali che le compongono) ed ai parametri di processo (pressioni di contatto e

velocità relativa tra le superfici). Inoltre sono stati evidenziati alcuni aspetti dell’andamento di µ

quali la presenza di un punto di minimo all’interno dell’intervallo di pressioni di contatto

analizzato e il suo decrescere all’aumentare della velocità di strisciamento. A tali comportamenti

è stata fornita una spiegazione.

La relazione trovata è stata utilizzata per confrontare i risultati forniti dalle simulazioni basate sul

modello messo a punto con quelli ottenuti dalle prove sperimentali. La corrispondenza tra

simulazioni ed esperimenti ha permesso di validare il modello utilizzato.

L’attività di tesi ha portato all’identificazione di un’espressione analitica di natura empirica per il

coefficiente d’attrito dinamico che si genera tra due corpi, legandolo alle caratteristiche delle

superfici a contatto (natura dei materiali di cui sono composte, attraverso il modulo plastico e la

durezza, e finitura superficiale, attraverso la rugosità) e parametri tecnologici che caratterizzano il

contatto (pressione e velocità relativa). Ulteriori analisi svolte, hanno identificato alcune

peculiarità nell’andamento di tale coefficiente, in particolare hanno evidenziato la presenza di un

punto di minimo all’interno del campo di parametri (pressioni e velocità) utilizzato.

La validità di una relazione empirica è vincolata all’interno del campo di parametri in cui è stata

formulata, perciò per verificare l’espressione trovata in un campo più ampio di parametri e per

studiare in modo più approfondito l’andamento del coefficiente d’attrito si è reso necessario

effettuare nuove prove sperimentali.

All’interno del progetto PRIN 2005, è stato ideato, progettato e realizzato un tribometro pin-on-

disk su larga scala (PoD), che permetta di raccogliere ulteriori informazioni sul fenomeno

dell’attrito. Il lavoro ha coperto l’intero progetto, sia nella fase di progettazione e

dimensionamento della parte meccanica, elettrica e di acquisizione dati, che nella fase di acquisto

dei componenti non realizzabili internamente, ed infine nella fase di assemblaggio. E’ stata

effettuata inoltre la taratura statica del sistema di acquisizione dati. Il banco prova è stato

successivamente equipaggiato con un sistema di riscaldo per effettuare prove in temperatura (fino

a 300°C) [RN 1], [CI 3] e [CN 1]. Nell’ambito delle attività di ricerca viene svolta una campagna

di prove per la raccolta di dati sperimentali [RI 1].

Test d’attrito per l’idroformatura di tubi

[RI 3] [RI 8] [CI 9] [CI 11], [CI 15], [CI 16] [CI 23].

A partire da osservazioni sull’influenza della lubrificazione sullo spessore finale di tubi

idroformati riportate in [RI 3] e [CI 9], in [CI 11] viene proposto un metodo inverso per la stima


dell’attrito nelle operazioni di idroformatura. In tali lavori si è osservato che un tubo posizionato

in uno stampo cilindrico che non ne permetta l’espansione, sottoposto a pressione interna costante

e compresso assialmente, presenta uno spessore finale il cui andamento varia lungo la direzione

assiale in funzione delle condizioni di lubrificazione. Il metodo proposto è di tipo numerico e

utilizza i risultati di simulazioni FEM per determinare il legame analitico esistente tra coefficiente

d’attrito, lo spessore finale del tubo ed i parametri di processo. Descrizione del metodo,

applicazione e risultati vengono descritti in modo approfondito in [RI 8] [CI 15] [CI 16] e [CI 23].

PARTECIPAZIONE A PROGETTI DI RICERCA FINANZIATI

2006-08 PRIN 2005

S.MA.R.T. – Lavorazioni ad Elevata Temperatura di Lamiere in lega di Alluminio e

Magnesio: Sviluppo di Prove e Modelli per la Valutazione dell’Attrito.

Durata: 24 mesi – Budget: 31.327 €

2009-11 PRIN 2008

DAMEN – Formabilità e Danneggiamento nelle Lavorazioni della Lamiera ad

Elevata Temperatura: Nuovi Modelli e Procedure di Prova.

Durata: 24 mesi. Budget 55.000 €

2010-14 FP7-PEOPLE-2009-IRSES-IREBID – Grant 247476

IREBID – International Research Exchange for BIomedical Device design and

prototyping.

Durata: 48 mesi. Budget: 219.600 €

2010-13 Industria 2015 – Grant 00052MI01

MICHELANGELO – Incremento del livello di automazione, autodiagnosi, precisione

e integrazione funzionale delle macchine utensili italiane mediante sistemi cognitivi

artificiali che realizzano processi di percezione/decisione.


2011-13 Programma Operativo Nazionale Ricerca e Competitività

TITAFORM – Progetto sullo sviluppo di processi innovativi di formatura a caldo di

componenti aeronautici in lega di titanio.


2011-13 Regione Lombardia Fondo per la promozione di Accordi Istituzionali – CUP

D81J10000220005

REMS – Ricerca sulle microlavorazioni


2011-14 PRD - Progetto di Ricerca Dipartimentale

BIO@BeSt – Caratterizzazione sperimentale del comportamento meccanico di

tessuti biologici e materiali per applicazioni biomedicali


2016-18 Fondazione EULO


PRINT BIO BASE – Sviluppo di un metodo efficiente, sicuro e relativamente

semplice per la ricostruzione di complessi difetti della base cranica mediante

Additive Manufacturing.


COLLABORAZIONI CON CENTRI DI RICERCA

2004-05 Laboratori WZL dell’Università di Aachen, Germania.

Collaborazione con il laboratori WZL, presso l’Università RWTH Aachen, in

ambito di tesi.

2010-16 Gruppo IREBID.

Collaborazione a livello internazionale che vede coinvolti i seguenti Centri di

Ricerca ed Università europei ed americani:

University of Girona (Spain) – Prof. Joaquim de Ciurana

grep Research Group in Product, Process and Production Engineering.

Instituto Politécnico de Leiria (Portugal) – Prof. Paulo Bartolo

CDRsp Centre for Rapid and Sustainable Product Development.

Tecnológico de Monterrey (Messico) – Prof. Ciro A. Rodriguez

Centro de Innovación en Diseño y Tecnología.

Information Technology Centre Renato Archer (Brasile) – Dr. Jorge V.L. da Silva.

Rutgers University (New Jersey, USA) – Dr. Tugrul Özel

Manufacturing Automation Research Laboratory.

La collaborazione, tuttora in corso, ha inizio ufficialmente il 1 Maggio 2010 con il

progetto IREBID (FP7-PEOPLE-2009-IRSES - Marie Curie Action "International

Research Staff Exchange Scheme" - Grant 247476) che si basa sulla stretta

collaborazione tra i campi dell'ingegneria e della medicina per lo sviluppo e la

fabbricazione di nuovi dispositivi biomedicali. Inoltre, il progetto ha visto inoltre lo

scambio di personale ricercatore tra le sedi coinvolte.

Le attività del gruppo di ricerca hanno portato alla pubblicazione di libri ed articoli

scientifici su riviste e convegni internazionali, l'organizzazione di due convegni

internazionali di cui uno, ProMED 2012, ospitato dall'Università degli Studi di

Brescia e l'attribuzione di incarichi di ricerca presso le sedi dei partner coinvolti.

REFERAGGIO PER RIVISTE

Dal 2010

a oggi

Attività di referaggio per le riviste internazionali:

CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. ISSN 1755-5817

International Journal of Advanced Manufacturing Technology. ISSN 0268-3768

International Journal of Material Forming. ISSN 1960-6206

Journal of Advanced Research. ISSN 2090-1232


Journal of Engineering Tribology. ISSN 1350-6501

Journal of Mechanical Engineering Science. ISSN 0954-4062

Materials and Manufacturing Processes. ISSN 1042-6914

Precision Engineering. ISSN 0141-6359

Procedia CIRP. ISSN 2212-8271

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of

Engineering Manufacture. ISSN 0954-4054

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of

Mechanical Engineering Science. ISSN 0954-4062

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of

Materials: Design and Applications. ISSN 1464-4207

Rapid Prototyping Journal. ISSN 1355-2546

The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. ISSN 0268-3768

PARTECIPAZIONE A CONVEGNI

2004 International conference on Innovation in Metal forming, 23-24 Settembre 2004,

Università degli Studi di Brescia – Italia.

2007 8th A.I.Te.M Conference, 10-12 Settembre 2007, Montecatini T. (PT) – Italia.

Giornata sull’idroformatura di tubi e lamiere, 11 Maggio 2007, Università degli Studi di

Brescia – Italia.

2008 6° CIRP ICME 08. 23-25 Luglio 2008, Napoli – Italia.

2009 13th International Conference on Sheet Metal - SheMet’09, 6-8 Aprile 2009,

Birmingham – United Kingdom.

12th CIRP Conference on Modelling of Machining Operations, 7-8 Maggio 2009,

Donostia S. Sebastian – Spagna.

Interra 2009. 7-13 Sept 2009, Novosibirsk – Russia.

2010 13th

ESAFORM Conference on Material Forming, 7-9 Aprile 2010, Università degli

Studi di Brescia, Italia. Membro del Comitato Organizzatore.

ICTMP 2010, 13-15 June, Nice – France.

ASME 2010 International Manufacturing Science and Engineering Conference (MSEC),

12-15 Ottobre 2010, Erie – Pennsylvania, USA

2011 14th International Conference on Sheet Metal, 18-20 April 2011, Leuven – Belgium.

5th International Conference on Advanced Research in Virtual and Rapid Prototyping,

28 September – 1 October 2011, Leiria – Portugal

2° Convegno DIMI, 18 Maggio 2011, Brescia, Italy.

2012 1st international conference on design and processes for medical devices. PROMED


Conference, 2-4 May 2012, Padenghe sul Garda – Brescia (IT). Università degli Studi di

Brescia, Italia. Editore degli atti e Membro del Comitato Organizzatore.

XIV Congresso IORS – Italian Orthopaedic Research Society, 8-9 Giungno 2012,

Brescia, Italy.

97° congresso Nazionale SIOT – Società Italiana Ortopedia e Traumatologia, 10-14

Novembre 2012, Roma, Italy.

2013 15th International Conference on Sheet Metal, 25-27 March 2013, Belfast, Northern

Ireland, United Kingdom.

11th A.I.Te.M Conference, 9-11 September 2013, S. Benedetto D.T. (AN), Italy.

ICTE 2013 - International Conference on Tissue Engineering, 6-8th June 2013, Leiria,

Portugal

2014 Workshop A.I.Te.M 2014, 8-9 September 2014, Rimini, Italy.

2015 Italian Digital Biomanufacturing Network, 19 June 2014, Bologna, Italy.

2nd

CIRP Conference on Biomanufacturing, 29-31st July 2015, Manchester (UK).

12th A.I.Te.M Conference, 7-9 September 2015, Palermo, Italy.

2016 Workshop A.I.Te.M 2016, 5-6 September 2016, Rende (CS), Italy.

PARTECIPAZIONE A CORSI E ALTRE ATTIVITÀ FORMATIVE

AITeM Summer School 2008 – Metodi e strategie per la pianificazione della

sperimentazione in ambito scientifico e industriale.

Università di Trento, 1-5 Settembre 2008.

Il corso nasce dalla diffusa esigenza di accrescere l’affidabilità della sperimentazione riducendo i

tempi e i costi. La pianificazione degli esperimenti e la corretta valutazione dei risultati devono

fare parte del bagaglio culturale del ricercatore in tutti i campi in cui esso operi. La scuola ha

fornito una formazione di base e applicativa sui metodi e sulle strategie per la pianificazione della

sperimentazione negli ambiti scientifico e industriale che riguardano le tecnologie e i sistemi di

lavorazione.

È stato rilasciato un attestato di partecipazione al corso e di riconoscimento di 5 CFU.

AITeM Summer School 2007 – La ricerca nel settore delle Tecnologie e dei Sistemi di

Lavorazione

Politecnico di Milano, 3-7 Settembre 2007

La Scuola AITeM, svoltasi presso la sede di Piacenza del Politecnico di Milano, ha mostrato i

recenti stati dell’arte delle ricerche sviluppate nell’ambito delle Tecnologie e dei Sistemi di

Lavorazione e ha illustrato le metodiche di definizione, progettazione e sviluppo dei progetti di

ricerca scientifici e industriali di interesse per il settore.

Le tematiche trattate hanno fornito una conoscenza di insieme del settore ING-IND/16 –

Tecnologie e Sistemi di Lavorazione ponendo in evidenza lo stato dell’arte e le caratteristiche

degli approcci scientifici e metodologici adottati nelle diverse tematiche. Sono state mostrate le

possibilità di effettuare un lavoro di ricerca trasversale che veda, di fronte a domande di ricerca di


elevato valore scientifico e industriale, l’unione di competenze diversificate oltre che l’adozione

di strumenti efficaci per la gestione della ricerca. Durante il corso è stata inoltre definita e

programmata una proposta di ricerca rispettando la struttura e le caratteristiche dei progetti

nazionali.


AITeM Summer School 2006 – Metodi di simulazione FEM per lo studio dei processi

tecnologici

Università della Calabria, 4-8 Settembre 2006

La Scuola Estiva AITeM 2006, svoltasi presso il campus universitario dell’Università della

Calabria ad Arcavacata di Rende (CS), ha focalizzato l’attenzione su potenzialità e modalità

d’impiego dei metodi di simulazione FEM nello studio dei processi tecnologici, con particolare

riferimento ai processi di deformazione massiva, a quelli di deformazione della lamiera, ai

processi di taglio, di saldatura e di fusione. Partendo dalle basi teoriche ed analitiche su cui si

basano tali modelli, si è poi concentrata sui codici diversi per la simulazione dei processi

tecnologici quali deformazione massiva, lavorazione di lamiere processi di fusione.


Corso di LabView 8.0©

Università degli Studi di Brescia, Gennaio-Febbraio 2006

Il corso di 21 h, organizzato internamente alla Facoltà di Ingegneria, è stato organizzato in lezioni

teoriche e prove pratiche.

Partendo da una breve introduzione sul campionamento dei segnali (aliasing, filtri, analisi

spettrale…) il corso ha successivamente illustrato come scrivere un programma VI in LabView

8.0 per gestire l’acquisizione dei segnali, la loro elaborazione ed archiviazione.

Il corso si è mostrato utile nello sviluppo di software per l’acquisizione e la gestione dei dati per

le attrezzature sperimentali progettate e realizzate.

ELENCO DELLE PUBBLICAZIONI

RIVISTE INTERNAZIONALI

[RI 1] Ceretti E., Fiorentino A., Giardini C. (2008) Process parameters influence on friction

coefficient in sheet forming operations. Int. J. of Material Forming 1:1219-1222.

ISSN (Print) 1960-6206 – ISSN (Online) 1960-6214.

DOI 10.1007/s12289-008-0161-6

[RI 2] Fiorentino A., Ceretti E., Attanasio A., Mazzoni L., Giardini C. (2009) Analysis of

forces, accuracy and formability in positive die sheet incremental forming. Int. J. of

Mater. Forming 2:805-808.

ISSN 1960-6206

DOI 10.1007/s12289-009-0467-z

[RI 3] Fiorentino A., Ceretti E., Braga D., Marzi R. (2010) Friction in asymmetric feeding

tube hydroforming. Int. J. of Mat. Forming 3:275-278.

ISSN 1960-6206

DOI 10.1007/s12289-010-0760-x


[RI 4] Attanasio A., Ceretti E., Fiorentino A., Cappellini C., Giardini C. (2010)

Investigation and FEM-based simulation of tool wear in turning operations with

uncoated carbide tools. WEAR 269:344-350.

ISSN 0043-1648

DOI 10.1016/j.wear.2010.04.013

[RI 5] Fiorentino A., Attanasio A., Marzi R., Ceretti E., Giardini C. (2011) On forces,

formability and geometrical error in metal incremental sheet forming. Int. J. of Mat.

and Product Tech. 40(3-4):277-295.

ISSN (Online/Print) 1741-5209/0268-1900

DOI 10.1504/IJMPT.2011.039936

[RI 6] Fiorentino A., Marzi R., Ceretti E. (2012) Preliminary results on Ti Incremental Sheet

Forming (ISF) of biomedical devices: biocompatibility, surface finishing and

treatment. Int. J. of Mechatronics and Manuf. Systems 5(1):36-45.

ISSN (Online/Print) 1753-1047/1753-1039

[RI 7] Ceretti E., Fiorentino A., Marenda G.P., Cabrini M., Giardini C., Lorenzi S., Pastore

T. (2012) Cold and warm formability of titanium sheets [Valutazione della

formabilità di lamiere di titanio a freddo e a tiepido]. Metallurgia Italiana

104(10):29-36.

ISSN 0026-0843

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editrice Tecniche Nuove, n.9/2008:48-52.


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[RN 3] Attanasio A., Fiorentino A. (2009) La fluotornitura situazione e prospettive.


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[RN 4] Attanasio A., Ceretti E., Braga D., Fiorentino A., Mazzoni L., Giardini C. (2009)

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ISSN 0391-5891

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[RN 6] Ceretti E., Attanasio A., Fiorentino A., Marzi R., Giardini C. (2010) Applicazioni

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[RN 7] Mukherjee N.P., Ravi B., Fiorentino A. (2012) Modello per la stima dei costi di

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2012, Parma (PR), Italia.

[RN 8] Giorleo L., Ceretti E., Attanasio A., Fiorentino A., Marenda G.P. (2013) Nuove idee

per gli scambi di … teste. Brescia Ricerche, n.79/2013:32-35.

VARIE

[VV 1] AA.VV. (2007) Annuario delle Ricerche DIMI. Società Editrice Esculapio, 2007,

137-157.

ISBN 978-88-7488-244-1

WORKSHOP

[WS 1] Ceretti E., Giorleo L., Giardini C., Fiorentino A. (2010) Titanium sheet implant

manufacturing by ISF for medical application. 60th CIRP General Assembly. 22-28

August 2010, Pisa, Italy.


ATTIVITÀ CON AZIENDE

2005 Hydromec srl, Gussago (BS), Italia

Azienda produttrice di macchine per rullatura. La collaborazione è consistita in una

ricerca bibliografica e uno studio mediante codice FEM sulle lavorazione di ring

rolling per la produzione di anelli senza saldatura.

2005-06

2006-07 Frattini SpA, Seriate (BG), Italia

Collaborazione per lo studio e l’ottimizzazione di lavorazioni di necking con azienda

specializzata nella produzione di macchine in ambito multisettoriale.

2005-06 Progetti finanziati su fondi locali Ex 60% - Titolare Prof.ssa Elisabetta Ceretti

Partecipazione in ambito di ricerca per l’ideazione, progettazione e realizzazione di

un’attrezzatura per prove sperimentali sull’attrito e il contatto tra superfici.

2006 Matthews International SpA, Colorno (PR), Italia

Studio mediante simulazioni e prove sperimentali per la produzione di vasi funerari

mediante idroformatura.

2008 COMAU SpA, Grugliasco (TO), Italia

Studio delle forze di lavoro in operazioni di formatura incrementale della lamiera

con punzone movimentato da robot.

2008

2013 RuB - Rubinetterie Utensilerie Bonomi Srl, Cilverghe (BS), Italia

Studio di fattibilità tecnico-economica di componenti per valvole idrauliche ottenuti

mediante idroformatura.

2009

2010 CRF, Torino (TO), Italia

Studio di fattibilità di componenti idroformati.

Studio di fattibilità e analisi delle forze nella formatura incrementale di lamiera.

2010

2012-13 Moreschi srl, Volminore di Scalve (BG), Italia

Studio delle forze di taglio e ottimizzazione della geometria di seghe circolari per il

taglio di legno e metalli.

2010 Streparava SpA, Erbusco (BS), Italia.

Ricerca bibliografica su proprietà, processi produttivi e applicazioni delle schiume

metalliche

2010 Hydromec srl, Gussago (BS), Italia

Studio mediante codice FEM sulle lavorazione di rullatura per la produzione di

anelli senza saldatura.

2011-12 Di Natale–Bertelli SpA, Roe’ Volciano (BS), Italia – Responsabile dell’Incarico

Analisi strutturale numerica (FEM) di martinetti idraulici telescopici a semplice

effetto per settore agricolo e/o mezzi da cava.

2012 Gruppo Cimbali SpA, Binasco (MI), Italia

Studio di fattibilità mediante idroformatura di componenti per caldaie per macchine

da caffè espresso.

2013 Viglioli Franco & C. srl, Parma (PR), Italia

Sviluppo di modelli per la preventivazione dei costi di fabbricazione di stampi.


2013 RuB - Rubinetterie Utensilerie Bonomi Srl, Ciliverghe (BS), Italia

Studio di fattibilità, ottimizzazione e sviluppo di un modello economico per la

fabbricazione componenti idraulici mediante processo di Idroformatura.

2015 Air Liquide – Medical Systems SpA, Bovezzo (BS), Italia

Sviluppo e realizzazione di maschere in silicone per ventilazione assistita mediante

tecniche di Fabbricazione Additiva.

2015 UFI FILTERS SpA, Nogarole Rocca (VR), Italia – Responsabile dell’Incarico

Corso di formazione sui Processi di Lavorazione della Lamiera finanziato da

FONDIMPRESA per “Aggiornamenti tecnico-specialistici e incremento delle

competenze trasversali” ID 98741.

2016 Studio odontoiatrico Dott. Pierantonio Rosi, Brescia, Italia

Analisi di mercato sui dispositivi robotici per la chirurgia assista e sviluppo di un

concept per applicazioni odontoiatriche.

CONOSCENZA LINGUE STRANIERE

Buona conoscenza della lingua Inglese Scritta e Parlata

CONOSCENZE INFORMATICHE

Programmi CAD: Solidworks, AutoCad, Pro-E.

Programmi FEM: Deform2D-3D, PamStamp, Third Wave AdvantEdge, LS-DYNA

Programmi di acquisizione ed elaborazione dei segnali: LabView.

Linguaggi di programmazione: Visual Basic, Turbo Pascal.

Analisi Statistica: Minitab.

In fede,

Antonio Fiorentino

Brescia, 24.05.2017

CURRICULUM VITAE Antonio Fiorentino - en.unibs.it · 1992-1997 Liceo Scientifico A. Calini Brescia...

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