ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO STATALE

“GUGLIELMO MARCONI”

VIALE DELLA LIBERTA’, 14 – 47121 FORLI’ - TEL. 0543 28620

PEC fotf03000d@pec.istruzione.it PEO fotf03000d@istruzione.it SITO WEB www.itisforli.it

CODICE FISCALE 80009470404 – CODICE MECCANOGRAFICO FOTF03000D

CODICE UNIVOCO PER FATTURAZIONE ELETTRONICA PA : UF3RZS

per l’anno scolastico 2016/2017

(Parte IV. C – AREA MECCANICA)

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INDIRIZZO “Meccanica, Indirizzo “Meccanica, Meccatronica ed

Energia”

L’indirizzo “Meccanica, meccatronica ed energia” ha lo scopo di far acquisire allo

studente, a conclusione del percorso quinquennale, competenze specifiche nel

campo dei materiali, nella loro scelta, nei loro trattamenti e lavorazioni; inoltre,

competenze sulle macchine e sui dispositivi utilizzati nelle industrie manifatturiere,

agrarie, dei trasporti e dei servizi nei diversi contesti economici.

Il diplomato, nelle attività produttive d’interesse, collabora nella progettazione,

costruzione e collaudo dei dispositivi e dei prodotti, nella realizzazione dei relativi

processi produttivi e interviene nella manutenzione ordinaria e nell’esercizio di

sistemi meccanici ed elettromeccanici complessi ed è in grado di dimensionare,

installare e gestire semplici impianti industriali.

Nel secondo biennio, per favorire l’imprenditorialità dei giovani e far loro conoscere

dall’interno il sistema produttivo dell’azienda, viene introdotta e gradualmente

sviluppata la competenza “gestire ed innovare processi” correlati a funzioni

aziendali, con gli opportuni collegamenti alle normative che presidiano la

produzione e il lavoro.

Nello sviluppo curricolare è posta particolare attenzione all’agire responsabile nel

rispetto delle normative sulla sicurezza nei luoghi di lavoro, sulla tutela ambientale e

sull’uso razionale dell’energia.

L’indirizzo, per conservare la peculiarità della specializzazione e consentire

l’acquisizione di competenze tecnologiche differenziate e spendibili, pur nel comune

profilo, prevede due articolazioni distinte: “Meccanica e meccatronica” ed

“Energia”.

Nelle due articolazioni, che hanno analoghe discipline di insegnamento, anche se

con diversi orari, le competenze comuni vengono esercitate in contesti tecnologici

specializzati: nei processi produttivi (macchine e controlli) e negli impianti di

generazione, conversione e trasmissione dell’energia.

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ARTICOLAZIONE “MECCANICA E MECCATRONICA”

Materie Classi terze Classi quarte Classi quinte

RELIGIONE /ATT. ALTERNATIVE 1 1 1

LINGUA E LETTERATURA ITALIANA 4 4 4

STORIA 2 2 2

LINGUA INGLESE 3 3 3

MATEMATICA 3 3 3

COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1 1 -

DISEGNO, PROGETT. E ORG. IND. 3 4 (1) 5 (3)

MECCANICA, MACCHINE ed ENERGIA 4 (2) 4 (2) 4 (2)

SISTEMI E AUTOMAZIONI 4 (2) 3 (2) 3 (2)

TECNOLOGIE MECCANICHE DI

PROCESSO E DI PRODOTTO 5 (4) 5 (4) 5 (3)

SCIENZE MOTORIE E SPORTIVE 2 2 2

Tot. 32 Tot. 32 Tot. 32

4

Disciplina: Meccanica, macchine ed energia

classe III

Sistemi di Unità di Misure Grandezze fondamentali e derivate. Unità di misura e Misura di una grandezza fisica. Sistema di Unità di Misure. Unità fondamentali del Sistema Tecnico e del Sistema Internazionale. Differenza fra i due sistemi. Definizioni di: Chilogrammomassa e Chilogrammoforza. Conversioni da un sistema all'altro. Unità di Misure derivate nei due sistemi e Unità vacanti .

Equilibrio dei corpi nel piano Forze. Componenti di una forza. Sistemi di forze. Risultante di due o più forze.Tipi di carichi : distribuiti e concentrati. Momento di una forza. Momento risultante di un sistema di forze. Coppia di forze. Momento di una Coppia. Definizioni di vincoli, reazioni vincolari, tipi di vincoli. Gradi di libertà ed equilibrio di un corpo rigido nel piano. Equazioni cardinali della statica.

Geometria delle Masse Momento Statico di una superficie piana rispetto ad una retta. Teorema di Varignon Coordinate del baricentro di una superficie piana.

Cinematica e Dinamica dei moti Cinematica dei moti di traslazione: moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato e moto vario; moto circolare uniforme e uniformemente accelerato; moto armonico. Dinamica dei moti di traslazione : 1°, 2°, 3° Legge ; Resistenze passive: attrito radente e volvente. Principio di D'Alembert ; Definizioni di : Lavoro, Potenza, Energia cinetica, Quantità di moto. Unità di misura di queste grandezze; Momenti di inerzia di massa ; Dinamica dei moti di rotazione del corpo rigido: Legge fondamentale, Lavoro e Potenza di una coppia, energia cinetica di rotazione.

Idraulica Definizione di pressione. Unità di misura della pressione. Pressione idrostatica. Principio di Pascal ; Portate volumetrica e massica ; Equazione di continuità ; Perdite di carico in una condotta ; Teorema di Bernoulli per liquidi reali Pompe Prevalenza, potenza, rendimento, portata di una pompa . Pompa centrifuga : architettura, principi di funzionamento, triangoli delle velocità. Adescamento, Cavitazione, NPSH. Curve caratteristiche, Leggi di affinità. Pompa alternativa ed altri tipi di pompe volumetriche. Campi di impiego dei vari tipi di pompe.

Turbine idrauliche Impianti idroelettrici. Turbina Pelton : architettura, regolazione ed arresto. Curve Caratteristiche. Campi di impiego. Turbina Francis : Schema. Principi di funzionamento. Grado di reazione. Regolazione. Curve caratteristiche della Francis. Turbine a elica e Kaplan. Confronto fra le varie turbine idrauliche. Campi di impiego.

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Diagramma del consumo giornaliero ed annuale dell’energia elettrica in Italia: regolazione delle turbine. Turbine per piccoli salti e piccole portate.

Trasmissione del calore e Combustione Concetti di Calore, Temperatura, Calore specifico. Trasmissione del calore. Scambiatori di calore. Poteri Calorifici. Il solare termico

classe IV

Energia

• Risparmio energetico negli edifici : calcolo del calore disperso.

• La certificazione energetica degli edifici .

Principi della Termodinamica

• 1° Principio della Termodinamica.

• Energia Interna .

• Entalpia.

• Ciclo di Carnot.

• 2° Principio della Termodinamica.

• Entropia e reversibilità.

• Ciclo di Carnot nel piano T-S.

Cicli Termodinamici

• Isobara, isoterma, isocora, adiabatica, politropica.

1∗ Cicli Otto, Diesel, Rankine, Brayton, Ciclo inverso.

2∗ Vapori e miscele. Proprietà del vapore acqueo. Generatori di vapore

• Fonti energetiche tradizionali

• Combustione

• Caldaie a tubi di fumi

• Caldaie a tubi di acqua

• Caldaie ad alte pressioni

• Accessori

• Analisi dei fumi

• Regolazione Turbine a vapore ed a gas

• Principi di funzionamento, particolari costruttivi, organi fissi e mobili delle turbine a vapore;

• Impianti termoelettrici con turbine a vapore.

• Principi di funzionamento, particolari costruttivi, organi fissi e mobili delle turbine a gas.

Geometria delle masse

• Momento statico di una superficie rispetto a una retta.

• Momento di inerzia di una superficie rispetto a una retta.

• Momento di inerzia polare di una superficie.

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Caratteristiche della sollecitazione in una trave

• Sforzo Normale in una trave;

• Momento flettente;

• Carico di punta;

• Taglio;

• Momento Torcente;

• Diagrammi e reciproca influenza.

Sollecitazioni semplici e composte

• Legge di Hooke.

• Condizione di resistenza: tensioni ammissibili e tensioni interne massime.

• Metodo di calcolo di verifica e di progetto di elementi meccanici

• Trazione e Compressione.

• Flessione retta.

• Taglio centrato.

• Torsione per sezioni circolari, rettangolari, profilati e chiuse di piccolo spessore.

• Sollecitazioni composte: tensione ideale.

Organi per la trasmissione del moto

1∗ Cinghie piatte: forze trasmesse agli alberi, dimensionamento della cinghia;

2∗ Cinghie trapezoidali: analisi delle forze, dimensionamento delle cinghie.

classe V

ORGANI PER LA TRASMISSIONE DEL MOTO Ruote di frizione : analisi delle forze trasmesse; Ruote dentate cilindriche a denti diritti : analisi delle forze trasmesse, contatto tra i denti, interferenza, numero minimo di denti, definizioni, dimensionamento dei denti ad usura e a flessione; Ruote dentate cilindriche a denti elicoidali: definizioni, analisi delle forze, calcolo ad usura e a flessione; Ruote dentate coniche a denti dritti: definizioni, analisi delle forze trasmesse agli alberi, calcolo ad usura e a flessione; Dimensionamento degli alberi soggetti solo a torsione; Dimensionamento di alberi a flessotorsione; Dimensionamento di alberi sottoposti a forze sghembe: alberi di rinvio, treni di ingranaggi; Scelta dei cuscinetti volventi; Dimensionamento dei cuscinetti a strisciamento: perni di estremità, intermedi, dimensionamento a pressione media, verifica a smaltimento di calore. VENTILATORI E COMPRESSORI Equazione di BERNOULLI e relazioni fondamentali per il sistema aperto. Compressori alternativi: ciclo nel piano P-V, rapporto di compressione limite, compressione a più stadi. Compressori volumetrici rotativi e centrifughi. Ventilatori. VELOCITA’ CRITICHE FLESSIONALI Velocità critica per un albero con un rotore: trattazione teorica, rigidità; Velocità critica per un albero con più rotori intermedi e massa non trascurabile;

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MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA Principi di funzionamento e struttura dei principali sistemi di propulsione: Motore Otto; Motore Diesel; Organi fissi, mobili e ausiliari dei vari motori. Apparecchiature elettriche ed elettroniche di servizio. Strumentazione di misura adottata. DINAMICA DEL MANOVELLISMO DI SPINTA Meccanismo biella-manovella: velocità e accelerazione del piede di biella; Momento motore: determinazione, diagramma (M,D) per un motore 4 tempi 1,4,6 cilindri; Grado di irregolarità; Coefficiente di fluttuazione; Calcolo del volano; Verifiche a trazione e a flessione della corona; Forze d’inerzia alterne: del 1° e del 2° ordine; Calcolo della biella lenta; Calcolo della biella veloce. EQUILIBRAMENTO DELLE FORZE D’INERZIA Equilibramento statico e dinamico dei corpi rotanti: alberi a gomiti per motori a 1, 2, 4, 6 cilindri; Bilanciamento delle forze alterne d’inerzia del 1° ordine: motore 4 tempi a 1 cilindro, 2 cilindri in linea, 4 cilindri in linea, 6 cilindri in linea; Bilanciamento delle forze alterne del 2° ordine: motore a 4 tempi a 1 cilindro, 2 cilindri in linea, 4 cilindri in linea, 6 cilindri in linea. IMPIANTI CON TURBINE A GAS Applicazioni delle turbine a gas; Turbine per aeromobili ed endoreattori; Impianti combinati turbine a gas-vapore REGOLATORI A FORZA CENTRIFUGA Regolazione proporzionale, sensibilità, statismo; Regolatore di Watt e di Porter; Regolatore di Hartung: dimensionamento delle molle, grado di insensibilità. IMPIANTI TERMICI A COMBUSTIBILE NUCLEARE La fissione e la fusione nucleare. La radioattività. Struttura dei reattori. IMPIANTI FRIGORIFERI E DI CLIMATIZZAZIONE Cicli frigoriferi; Impianti frigoriferi e di climatizzazione in applicazioni civili ed industriali; TECNOLOGIE ALTERNATIVE DI PRODUZIONE DELL’ENERGIA Pompa di calore. Fotovoltaica. Eolica.

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Disciplina : SISTEMI ED AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

classe III - Elementi di calcolo delle proposizioni e principi di algebra booleiana: operatori logici e tabelle di verità, teoremi fondamentali. - Sviluppo di schemi logici combinatori elementari combinatori e sequenziali. - Sistemi di numerazione: sistema decimale e binario e conversioni - Metodo di sintesi reti logiche - Grandezze elettriche e loro misura, leggi fondamentali (Ohm, Kirkoff , Coulomb), potenza elettrica, componenti elettrici (resistenza elettrica, condensatore, induttanza ) - Grandezze magnetiche e loro misura, circuiti elettromagnetici: grandezze magnetiche fondamentali e loro misura (campo magnetico, induzione magnetica, flusso magnetico, permeabilità magnetica),leggi fondamentali ( legge di Biot Savart , legge di

Lenz ) , autoinduzione, mutua induzione, forze elettromagnetiche - Circuiti elettrici in corrente continua. - Analisi dei circuiti in c.c. al variare del carico ( transitori ). - Circuiti elettrici in corrente alternata monofase. - Parametri caratteristici e analisi dei circuiti in c.a. monofase al variare dei parametri del carico (circuiti RLC in serie e inparallelo ), potenza attiva, reattiva, apparente, il rifasamento. - Circuiti elettrici al variare della frequenza e delle forme d’onda. Filtri passivi. - Corrente alternata trifase: collegamento a stella, triangolo, calcolo delle potenze. - Tipologia di strumentazione analogica e digitale. - Strumentazione elettrica : caratteristiche di funzionamento degli strumenti ( multimetro ), criteri di inserzione e di utilizzo. - Impianti elettrici: distribuzione della corrente, caratteristiche dei cavi elettrici, la messa a terra, il salvavita, il relè, il deviatore, scelta della potenza, criteri di scelta dei conduttori. - Disegni e calcolo di reti elettriche con PC. (ulilizzo di foglio elettronico, software per disegno).

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classe IV

- Principio di funzionamento dei semiconduttori e loro applicazioni : diodi a giunzione, diodo zener, led, i transistor, i fototransistor, i fotodiodi, fotoresistenze. Circuiti raddrizzatori. - Amplificatore operazionale, e loro utilizzo. - Segnale analogico e digitale. Conversione A/D, D/A : problematiche generali di interfacciamento , esempi di convertitori A/D e D/A. - Principi , caratteristiche delle macchine elettriche: trasformatore, l’autotrasformatore, il trasformatore trifase, dinamo, motore a corrente continua , motore asincrono trifase e monofase (principi generali di funzionamento, dati di targa, caratteristiche e parametri di funzionamento, criteri di scelta regolazione). - Principi e funzionamento di alimentatori in c.a e in c.c. - Principi di teoria dei sistemi - Definizione di processo, sistema e controllo. - Analogie tra modelli di sistemi elettrici, meccanici, fluidodinamici - Sistemi pneumatici: Simbologia unificata per sistemi e componentistica pneumatica. - Componentistica circuitale dei sistemi pneumatici e di utilizzo: valvole riduttrici di pressione e di portata, strozzatrici, unidirezionali, di sicurezza, distributrici, finecorsa , valvole selettrici di massima e di minima. - - generalità dei sistemi pneumatici: diagramma sequenziale (ciclogramma ), il Grafcet, cicli con due o più cilindri comandati, lettura e interpretazione di schemi, segnali attivi e segnali bloccanti, metodi di minimizzazione di circuiti logici e di eliminazione di segnali bloccanti (mappe di Karnaugh), il sequenziatore. - Progettazione e realizzazione di circuiti in laboratorio pneumatici automatici, semiautomatici, manuali, con e senza segnali bloccanti, con o senza sequenziatore, con e senza finecorsa, con uno o più cilindri, - Elettropneumatica : componenti, lo schema elettrico, lo scema pneumatico, lettura e interpretazione di schemi. - Progettazione e realizzazione di circuiti elettropneumatici in laboratori automatici, semiautomatici, manuali, con e senza segnali bloccanti. - Oleodinamica : Analogie e differenze rispetto alla pneumatica; impianto oleodinamico classico; progettazione e realizzazione di circuiti. - Normative di settore attinenti alla sicurezza personale e ambientale.

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classe V

- Elementi di un sistema di controllo: Sistemi di controllo e di regolazione a catena aperta e chiusa : generalità, - Modelli matematici e rappresentazione di schema a blocchi dei sistemi di regolazione e controllo - Parametri dei sistemi di controllo : segnale di riferimento, confronto, errore, controllo, attuatori, sensori-trasduttori,condizionamento dei - segnali. - Sistemi di controllo con blocchi in serie, in parallelo e serie-parallelo, blocchi di - controllo equivalenti. - Le tecnologie dei controlli: attuatori, sensori, trasduttori - Sensori-trasduttori - Generalità : grandezze in entrata e in uscita ; campo di misura, funzione di - trasferimento, guadagno, grandezze caratteristiche. - Panoramica sui principali sensori trasduttori : dinamo tachimetrica - potenziometro, encoder ottico incrementale rotativo, encoder ottico incrementale - lineare, encoder ottico assoluto rotativo e lineare, resolver, termocoppie, effetto - Hall, trasduttori di pressione e livello. - Azionamenti - Azionamenti per motori a corrente alternata e a corrente continua : raddrizzatore a - diodi, a diodi scr, per correnti trifase, convertitori di frequenza inverter. Azionamenti - per cilindri idraulici, per motore a palmole, valvola proporzionale. - Attuatori - Motori a palmole , cilindri idraulici e pneumatici, motore passo-passo, motore - motore brushless. - Caratteristiche di un sistema di controllo e regolazione. - Sistema lineare, controllo proporzionale, variazione del segnale di riferimento. - tempi di risposta, requisiti di un sistema di controllo, disturbi. - Schema a blocchi del controllo di un motore a corrente continua, asincrono trifase, - passo-passo, brushless, cilindro pneumatico, cilindro oleodinamico. - Classificazione e comportamento di un sistema di controllo e regolazione - Sistemi tipo 0,1,2 comportamento in catena chiusa e confronto. - Sistemi di controllo con regolazione proporzionale, integrativa, derivativa e mista. - (compensazione P, PI, PD, PID ); - Robotica - Generalità e classificazione dei robot. Gradi di libertà e mobilità. Movimenti locali (beccheggio, rullio, imbardata) Elementi costruttivi :trasmissione del moto nei giunti rotoidali e prismatici, sensori interni ed esterni (capacitivi, induttivi, a ultrasuoni), attuatori, componenti del robot. Organi di presa:meccanici, ad aria, magnetici, elettromagetici. - Tipologie principali di robot: Robot cartesiano, cilindrico, sferico, antropomorfo. - Criteri di programmazione di un Robot : autoapprendimento punto a punto,autoapprendimento di traiettorie continue, autoapprendimento con unità di programmazione, apprendimento diretto e interpolazione, programmazione fuori linea. - Cenni sulla programmazione del Robot COMAU. - Automazione di sistemi discreti mediante PLC: struttura, linguaggi, funzioni - Cablaggio del PLC con sensori ed azionamenti:ingressi, uscite, alimentazione. - Utilizzo del computer e del software per introdurre i programmi. - Esempi di programmazioni semplici in linguaggio AWL di circuiti automatici. - Esempi di programmazione con utilizzo di temporizzatori , contatori e confronto. - Esempi di programmazione a passo con utilizzo di temporizzatori , contatori e confronto. Programmazione Siemens del PLC con applicazioni pratiche ed esempi di controllo, schema Ladder, Grafcet. Esercitazioni su controllo di un asse elettropneumatico.

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Disciplina: TECNOLOGIE MECCANICHE DI PROCESSO E DI PRODOTTO

classe: III

METROLOGIA - Metrologia dei materiali, dei prodotti e dei processi produttivi - Misure e dispositivi di misurazione PROPRIETÀ E PROVE DEI MATERIALI - Proprietà dei materiali - Prove Meccaniche - Prove tecnologiche MATERIALI METALLICI - Processi siderurgici - Acciai e ghise - Materiali metallici non ferrosi - Confronto e scelta dei metalli MATERIALI NON METALLICI - Materiali ceramici, refrattari e vetri - Materiali polimerici - Materiali compositi - Progettare con i materiali PROCESSI DI SOLIDIFICAZIONE - Fonderia - Formatura dei materiali compositi a matrice plastica PROCESSI DI LAVORAZIONE PER DEFORMAZIONE PLASTICA - Processi di deformazione plastica dei materiali in massa - Lavorazione delle lamiere COLLEGAMENTI DEI MATERIALI - Processi di saldatura - Giunzioni meccaniche e incollaggio

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classe IV

METTALLURGIA DELLE POLVERI

- Fisica della sinterizzazione

- Applicazioni della metallurgia delle polveri DIAGRAMMI DI EQUILIBRIO - Analisi dei diagrammi di equilibrio - Diagramma ferro-cementite - Analisi metallografica TRATTAMENTI TERMICI - Trattamenti termici degli acciai e delle ghise - Trattamenti termochimici degli acciai - Trattamenti termici delle leghe non ferrose LAVORAZIONI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO - Taglio dei metalli - Truciolabilità dei metalli: finitura superficiale STRUTTURA E MOTI DELLE MACCHINE UTENSILI - Struttura e trasmissione del moto - Regolazione del moto MACCINE UTENSILI CON MOTO DI TAGLIO ROTATORIO - Lavorazioni al banco e trapani - Torni - Fresatrici e alesatrici MACCINE UTENSILI CON MOTO DI TAGLIO RETTILINEO - Affilatrici e rettificatrici - Dentatrici - Piallatrici, limatrici, brocciatrici e stozzatrici - Segatrici, filettatrici, levigatrici e lappatrici

classe V

MATERIALI E PROCESSI INNOVATIVI

- Nanotecnologie e materiali a memoria di forma

- Processi fisici innovativi

- Processi chimici innovativi

- Prototipazione rapida e attrezzaggio rapido

PROCESSI DI LAVORAZIONE E DI COLLEGAMENTO DEI MATERIALI POLIMERICI

- Plasturgia e trasformazione del vetro

- Processi di deformazione plastica e di taglio dei materiali polimerici

- Processi di collegamento dei materiali polimerici

ELEMENTI DI CORROSIONE E DI PROTEZIONE SUPERFICIALI

- Elementi di corrosione

- Protezione dei materiali metallici

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CONTROLLO COMPUTERIZZATO DEI PROCESSI

- Controllo numerico applicato alle macchine utensili

- Progettazione e produzione assistita da calcolatore (CAD-CAM) e automazione della

produzione e dei controlli

CONTROLLI NON DISTRUTTIVI

- Difettologia

- Metodi di prova (PnD)

CONTROLLI STATISTICI

- Metodi e controlli statistici di processo

- Controlli statistici di accettazione e inferenza statistica

SISTEMI DI GESTIONE

- Sistemi di gestione per qualità

- Sistemi di gestione ambientale e sistemi di gestione per la salute e la sicurezza sul lavoro

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Disciplina: DISEGNO, PROGETTAZIONE E ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE

Classe III

CONOSCENZE ABILITA’

Tecniche di rappresentazione Tolleranza di lavorazione, di forma e di posizione Elemento meccanici generici Rappresentazione convenzionale o codificata di elementi normalizzati o unificati Disegno CAD

Produrre disegni esecutivi a norma Applicare le normative riguardanti le tolleranze, gli accoppiamenti, le finiture superficiali e la rappresentazione grafica in generale, in funzione delle esigenze di produzione Essere capaci di esprimere, con le rappresentazioni assonometriche ed ortogonali, sezioni, ecc.; essere capace di rappresentare, in modo significativo, un pezzo meccanico Conoscere i vari tipi di saldatura e i simboli grafici di rappresentazione. Conoscere i vari tipi di filettature. Essere capace di rappresentare un elemento filettato. Acquisire la tecnica del disegno a mano libera. Essere capace di effettuare rilievi dal vero. Essere capace di eseguire schizzi completi. Essere capace di realizzare accoppiamenti con elementi filettati. Conoscere i vari tipi di viti e dadi e capacità di scelta. Essere capace di disegnare chiavette e linguette. Essere capace di disegnare alberi scanalati. Essere capace di disegnare collegamenti con perni e spina di forma appropriata e opportuna. Acquisire il concetto di tolleranza, qualità di lavorazione e intercambialità dei pezzi. Acquisire il concetto di accoppiamento libero, incerto e stabile e determinare le caratteristiche fondamentali di gioco e interferenza. Essere capaci leggere ed interpretare le tolleranze nel disegno tecnico e applicarle nei casi più semplici. Essere capaci di realizzare disegni con l’ausilio di un programma CAD bidimensionale.

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Classe IV

CONOSCENZE ABILITA’

Elementi per la trasmissione del moto CAD 2 D/3 D e modellazione solida Organi di trasmissione del moto: alberi, perni, supporti, cuscinetti e guarnizioni Ruote di frizione, ruote dentate. Ingranaggi vite, ruotismi riduttori. Organi di intercettazione del moto: giunti, innesti, frizioni, freni, volani e molle. Vision e mission dell’azienda Processi di selezione, formazione, sviluppo, organizzazione e retribuzione delle risorse umane. Funzioni aziendali e contratti di lavoro. Strumenti di contabilità industriale/gestionale. Elementi di marketing, analisi di mercato, della concorrenza e di posizionamento aziendale. Gli strumenti di comunicazione efficace e le tecniche di negoziazione. Tecniche di problem solving Organigrammi delle responsabilità e delle relazioni organizzative. Strumenti e metodi di pianificazione, monitoraggio e coordinamento del progetto.

Applicare correttamente le regole di dimensionamento e di rappresentazione grafica, con esempi di simulazione per proporziona mento di organi meccanici. Applicare le normative di riferimento alle rappresentazioni di schemi meccanici. Capacità di definire ed estrarre attributi al CAD. Capacità di costruire al CAD un complessivo. Capacità di progettare alberi di trasmissioni. Capacità di scegliere i supporti più adattati per sostenere gli alberi rotanti. Capacità di scegliere e montare in modo funzionale i cuscinetti. Capacità di dimensionare e disegnare ruote dentate a denti dritti ed elicoidali. Capacità di progettare e disegnare un semplice riduttore di velocità. Capacità di collegare funzionalmente due estremità di un albero. Capacità di dimensionare e disegnare molle. Definire le principali strutture e funzioni aziendali e individuarne i modelli organizzativi Utilizzare strumenti di comunicazione efficace e team working. Individuare gli eventi, dimensionare le attività e descrivere il ciclo di vita del prodotto. Gestire rapporti personali e condurre gruppi di lavoro. Produrre la documentazione tecnica del progetto. Utilizzare lessico e fraseologia di settore, anche in lingua inglese. Applicare le normative sulla sicurezza personale e ambientale.

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Classe V

CONOSCENZE ABILITA’

Innovazione e ciclo di vita di un sistema produttivo. Tipi di produzione e di processi. Tipologie e scelta dei livelli di automazione. Piano di produzione. Attrezzature di bloccaggio, per le lavorazioni meccaniche, elementi normalizzati. Strumenti della produzione assistita. Funzione delle macchine utensili, parametri tecnologici. Abbinamento di macchine e attrezzature alle lavorazioni. Funzione del cartellino e del foglio analisi operazione. Tecniche e strumenti del controllo qualità. Strumenti della programmazione operativa. Lotto economico di produzione ed acquisto. Gestione dei magazzini, sistemi di approvvigionamento e gestione delle scorte. Caratteristiche della catena e del contratto di fornitura. Ciclo di vita del prodotto/impianto. Tecniche di trasferimento tecnologico per l’innovazione di processo e prodotto/impianto. Certificazione aziendali relative a qualità, ambiente e sicurezza. Diagramma dei vincoli, tecniche e strumenti di programmazione, controllo e verifica degli obiettivi. Normativa nazionale e comunitaria e sistemi di prevenzione gestione della sicurezza nei luoghi di lavoro. Terminologia tecnica di settore, anche in lingua inglese.

Documentare progetti o processi produttivi in grado di realizzare gli obiettivi proposti. Progettare attrezzature e organi meccanici. Definire e documentare il ciclo di fabbricazione/montaggio/manutenzione di un prodotto dalla progettazione alla realizzazione. Scegliere macchine, attrezzature, utensili, materiali e relativi trattamenti anche in relazione agli aspetti economici. Utilizzare tecniche delle programmazione e dell’analisi statistica, applicate al controllo della produzione. Applicare i principi generali delle più importanti teorie di gestione dei processi. Applicare metodi di ottimizzazione ai volumi di produzione o di acquisto in funzione della gestione dei magazzini e della logistica. Gestire rapporti con clienti e fornitori. Identificare obiettivi, processi e organizzazione delle funzioni aziendale e i relativi strumenti operativi. Valutare la fattibilità del progetto in relazione a vincoli e risorse, umane, tecniche e finanziarie. Pianificare, monitorare e coordinare le fasi di realizzazione di un progetto. Utilizzare mappe concettuali per rappresentare e sintetizzare le specifiche di un progetto. Realizzare specifiche di progetto, verificando il raggiungimento degli obiettivi prefissati. Redigere relazioni, rapporti e comunicazioni relative al progetto. Utilizzare la terminologia tecnica di settore, anche in lingua inglese.

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ARTICOLAZIONE : ENERGIA

ORARIO SETTIMANALE

Materie

Classi terze Classi quarte Classi quinte

RELIGIONE / ATTIVITA’ ALTERNATIVE 1 1 1

LINGUA E LETTERATURA ITALIANA 4 4 4

STORIA 2 2 2

LINGUA INGLESE 3 3 3

MATEMATICA 3 3 3

COMPLEMENTI DI MATEMATICA 1 1 -

TECNOLOGIE MECCANICHE DI

PROCESSO E DI PRODOTTO

4 (4) 2(1) 2(1)

IMPIANTI ENERGETICI, DISEGNO, E

PROGETTAZIONE

3 5 (3) 6 (4)

SISTEMI E AUTOMAZIONE 4 (2) 4 (3) 4 (3)

MECCANICA, MACCHINE ED ENERGIA 5 (2) 5 (2) 5 (2)

SCIENZE MOTORIE E SPORTIVE 2 2 2

Tot. 32

Tot. 32

Tot. 32

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Disciplina: MECCANICA, MACCHINE ED ENERGIA La disciplina "Meccanica, macchine ed energia" concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: padroneggiare l'uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell'ambiente e del territorio ; utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza ; analizzare criticamente il contributo apportato dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e al cambiamento delle condizioni di vita; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall'ideazione alla realizzazione del prodotto , per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; orientarsi nelle dinamiche dello sviluppo scientifico e tecnologico, anche con l'utilizzo di appropriate tecniche d'indagine; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell'ambiente e del territorio.

Secondo biennio e quinto anno I risultati di apprendimento, sopra riportati in esito al percorso quinquennale, costituiscono il riferimento delle attività didattiche della disciplina nel secondo biennio e quinto anno. La disciplina , nell'ambito della programmazione del Consiglio di classe, concorre in particolare al raggiungimento dei seguenti risultati di apprendimento, relativi all'indirizzo, espressi in termini di competenza : • progettare strutture, apparati e sistemi, applicando anche modelli matematici, e analizzarne le risposte alle sollecitazioni meccaniche, termiche, elettriche e di altra natura • progettare, assemblare collaudare e predisporre la manutenzione di componenti, di macchine e di sistemi termo-tecnici di varia natura

• organizzare e gestire processi di manutenzione per i principali apparati dei sistemi di trasporto, nel rispetto delle relative procedure • individuare le proprietà dei materiali in relazione all'impiego, ai processi produttivi e ai trattamenti • misurare, elaborare e valutare grandezze e caratteristiche tecniche con opportuna strumentazione • gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai sistemi aziendali della qualità e della sicurezza • identificare ed applicare le metodologie e le tecniche della gestione per progetti L'articolazione dell'insegnamento di "Meccanica, macchine ed energia' in conoscenze e abilità è di seguito indicata, quale orientamento per la progettazione didattica del docente, in relazione alle scelte compiute nell'ambito della programmazione collegiale del Consiglio di classe. "

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CLASSE TERZA – 5 ore settimanali

Conoscenze Abilità Sistema internazionale di misura. Equazioni d'equilibrio della statica e della dinamica. Equazioni dei moti piani di un punto e di sistemi rigidi. Resistenze passive. Forme e fonti di energia, tradizionali e innovative, fabbisogno di energia, risparmio energetico e tutela ambientale. (*) Leggi generali dell'idrostatica e dell'idrodinamica. Moto dei liquidi nelle condotte, perdite di carico. Macchine idrauliche motrici e operatrici, turbine (*) e pompe idrauliche

Effettuare l'analisi dimensionale delle formule in uso. Applicare le leggi della statica allo studio dell'equilibrio dei corpi e delle macchine semplici. Utilizzare le equazioni della cinematica nello studio del moto del punto materiale e dei corpi rigidi. Interpretare e applicare le leggi della meccanica nello studio cinematico e dinamico di meccanismi semplici e complessi Calcolare i fabbisogni energetici di un impianto, individuando i problemi connessi all'approvvigionamento, alla distribuzione e alla conversione dell'energia. Analizzare e valutare l'impiego delle diversi fonti di energia tradizionali e innovative, in relazione ai costi e all'impatto ambientale. Verificare con prove di laboratorio le caratteristiche dei liquidi in pressione e "a pelo libero". Descrivere impianti idraulici e dimensionarne gli organi essenziali.

In viola i contenuti di meccanica. In rosso i contenuti di macchine ed energia . L'asterisco evidenzia i contenuti riconducibili al progetto “Energia” LABORATORIO (2 ore di compresenza settimanali): -Taratura dei manometri. -Misure di portata nei canali a pelo libero -Bocche di efflusso -Determinazione delle perdite di carico -Misura dei parametri caratteristici delle turbine idrauliche (*) -Misura dei parametri caratteristici delle pompe idrauliche.

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In viola i contenuti di meccanica. In rosso i contenuti di macchine ed energia . L'asterisco evidenzia i contenuti riconducibili al progetto “Energia” LABORATORIO (3 ore di compresenza settimanali): -Determinazione delle caratteristiche dei combustibili. -Analisi dei fumi. -Rendimento di combustione. -Verifica delle caratteristiche delle acque industriali. -Prove sugli scambiatori di calore.

CLASSE QUARTA – 5 ore settimanali

Conoscenze Abilità Resistenza dei materiali e relazioni tra sollecitazioni e deformazioni. Procedure di calcolo delle sollecitazioni semplici e composte. Metodologie di calcolo, di progetto e di verifica di elementi meccanici. Sistemi di trasmissione e variazione del moto, meccanismi di conversione. Principi di termodinamica e trasmissione di calore. Termodinamica dei fluidi ideali e reali. Cicli termodinamici diretti e inversi, ideali e reali. Principi della combustione e tipologie di combustibili. Struttura e funzionamento delle macchine termiche a uso civile e industriale Struttura, funzionamento, approvvigionamento e caratteristiche dei generatori di vapore; scambiatori di calore. Normativa sui generatori di vapore e le apparecchiature in pressione. Struttura, funzionamento, curve caratteristiche, installazione ed esercizio di macchine termiche motrici Principi, caratteristiche e tipologie di macchine frigorifere e pompe di calore (*). Normative di settore nazionali e comunitarie sulla sicurezza personale e ambientale.

Individuare le relazioni fra sollecitazioni e deformazioni. Individuare e calcolare le sollecitazioni semplici e composte| Utilizzare manuali tecnici per dimensionare e verificare strutture e componenti. Determinare le caratteristiche tecniche degli organi di trasmissione meccanica. Quantificare la trasmissione del calore in un impianto termico Calcolare il rendimento dei cicli termodinamici Dimensionare caldaie e generatori di vapore. Dimensionare scambiatori di calore di diverse tipologie Descrivere il funzionamento delle macchine termiche motrici . Valutare con prove di laboratorio le prestazioni , i consumi e i rendimenti delle macchine termiche motrici. Valutare con prove di laboratorio le prestazioni , i consumi e i rendimenti di macchine frigorifere e pompe di calore. Applicare le normative sulla sicurezza personale e ambientale.

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CLASSE QUINTA – 5 ore settimanali

Conoscenze Abilità Misura delle forze, lavoro e potenza. Sistema biella-manovella. Bilanciamento degli alberi e velocità critiche. Regolazione delle macchine. Apparecchi di sollevamento e trasporto. Metodologie per la progettazione di organi meccanici. Procedure di calcolo per i collegamenti fissi e amovibili. Sistemi di simulazione per la verifica di organi e gruppi meccanici. Funzionamento, architettura, costituzione e utilizzazione di motori e turbine a vapore e a gas. Turbine ad azione e turbine a reazione. Turbine per impieghi industriali. Cicli combinati gas-vapore. Sistemi di ottimizzazione e calcolo di rendimenti, potenza,consumi, bilancio energetico. Applicazioni terrestri e navali. Turbine a gas per aeromobili ed endoreattori. Funzionamento, architettura e costituzione di generatori di energia a combustibile nucleare. Combustibili nucleari e relative tipologie di reattori. Principi di funzionamento, curve caratteristiche, installazione ed esercizio di compressori, ventilatori e soffianti. Tipologie, funzionamento, architettura e classificazioni dei motori endotermici. Apparati ausiliari dei motori endotermici. Cicli ideali e reali, curve caratteristiche e prestazioni in relazione a potenza, al bilancio energetico e al rendimento. Applicazioni navali dei motori a combustione interna. Schemi degli apparati e impianti di interesse. Circuiti di raffreddamento e lubrificazione. Solare fotovoltaico.(*) Biomasse.(*)

Progettare e verificare elementi e semplici gruppi meccanici Utilizzare software dedicati per la progettazione meccanica e per la verifica di organi Utilizzare sistemi di simulazione per la verifica di organi e complessivi meccanici. Descrivere il funzionamento , la costituzione e l'utilizzazione di turbine a vapore e a gas. Valutare le prestazioni, i consumi e i rendimenti di turbine a vapore e a gas, anche con prove di laboratorio e/o in una centrale di produzione di energia. Analizzare la reazione di fissione nucleare con il relativo bilancio energetico. Descrivere la struttura costruttiva del reattore nucleare in relazione alla tipologia. Descrivere il funzionamento, la costituzione e l'utilizzazione dei compressori e ventilatori. Descrivere il funzionamento, la costituzione e l'utilizzazione di motori endotermici. Dimensionare i motori terrestri e navali. Valutare le prestazioni, i consumi e i rendimenti di motori anche con prove di laboratorio. Eseguire smontaggio, montaggio e messa a punto di motori endotermici. Analizzare le tematiche connesse al recupero energetico e le soluzioni tecnologiche per la sua efficace realizzazione. Dimensionare i principali impianti termotecnici e coordinarne la manutenzione. Interpretare simboli e schemi grafici da manuali e cataloghi. Individuare le attrezzature e gli strumenti di diagnostica per intervenire nella manutenzione degli apparati. Sorvegliare il funzionamento di sistemi e dispositivi nel rispetto dei protocolli e delle normative tecniche vigenti. Avviare e mettere in servizio impianti e sistemi di controllo (attivazione di impianti principali e ausiliari, sistemi di condizionamento, alternatori e generatori elettrici). Manutenere apparecchiature, macchine e sistemi tecnici

In viola i contenuti di meccanica. In rosso i contenuti di macchine ed energia . L'asterisco evidenzia i contenuti riconducibili al progetto “Energia” LABORATORIO (3 ore di compresenza settimanali): -Prove sui compressori. -Prove sui ventilatori. -Prove sui motori a combustione interna.

Disciplina : SISTEMI E AUTOMAZIONE

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classe III - Elementi di calcolo delle proposizioni e principi di algebra booleana: operatori logici e tabelle di verità, teoremi fondamentali. - Sviluppo di schemi logici combinatori elementari combinatori e sequenziali. - Sistemi di numerazione: sistema decimale e binario e conversioni - Metodo di sintesi reti logiche - Grandezze elettriche e loro misura, leggi fondamentali (Ohm, Kirkoff , Coulomb), potenza elettrica, componenti elettrici (resistenza elettrica, condensatore, induttanza ) - Grandezze magnetiche e loro misura, circuiti elettromagnetici: grandezze magnetiche fondamentali e loro misura (campo magnetico, induzione magnetica, flusso magnetico, permeabilità magnetica),leggi fondamentali ( legge di Biot Savart , legge di

Lenz ) , autoinduzione, mutua induzione, forze elettromagnetiche - Circuiti elettrici in corrente continua. - Analisi dei circuiti in c.c. al variare del carico ( transitori ). - Circuiti elettrici in corrente alternata monofase. - Parametri caratteristici e analisi dei circuiti in c.a. monofase al variare dei parametri del carico (circuiti RLC in serie e in parallelo ), potenza attiva, reattiva, apparente, il rifasamento. - Circuiti elettrici al variare della frequenza e delle forme d’onda. Filtri passivi. - Corrente alternata trifase: collegamento a stella, triangolo, calcolo delle potenze. - Tipologia di strumentazione analogica e digitale. - Strumentazione elettrica : caratteristiche di funzionamento degli strumenti ( multimetro ), criteri di inserzione e di utilizzo. - Impianti elettrici: distribuzione della corrente, caratteristiche dei cavi elettrici, la messa a terra, il salvavita, il relè, il deviatore, scelta della potenza, criteri di scelta dei conduttori. - Disegni e calcolo di reti elettriche con PC. (utilizzo di foglio elettronico, software per disegno).

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Classe IV

- Principio di funzionamento dei semiconduttori e loro applicazioni : diodi a giunzione, diodo zener, led, i transistor, i fototransistor, i fotodiodi, fotoresistenze, Circuiti raddrizzatori. - Amplificatore operazionale, e loro utilizzo. - Segnale analogico e digitale. Conversione A/D, D/A : problematiche generali di interfacciamento , esempi di convertitori A/D e D/A. - Principi , caratteristiche delle macchine elettriche: trasformatore, l’autotrasformatore, il trasformatore trifase, dinamo, motore a corrente continua , motore asincrono trifase e monofase (principi generali di funzionamento, dati di targa, caratteristiche e parametri di funzionamento, criteri di scelta regolazione). - Principi e funzionamento di alimentatori in c.a e in c.c. - Principi di teoria dei sistemi - Definizione di processo, sistema e controllo. - Analogie tra modelli di sistemi elettrici, meccanici, fluidodinamici - Sistemi pneumatici: simbologia unificata per sistemi e componentistica pneumatica. - Componentistica circuitale dei sistemi pneumatici e di utilizzo: valvole riduttrici di pressione e di portata, strozzatrici, unidirezionali, di sicurezza, distributrici, finecorsa , valvole selettrici di massima e di minima. - - generalità dei sistemi pneumatici: diagramma sequenziale (ciclogramma ), il Grafcet, cicli con due o più cilindri comandati, lettura e interpretazione di schemi, segnali attivi e segnali bloccanti, metodi di minimizzazione di circuiti logici e di eliminazione di segnali bloccanti (mappe di Karnaugh), il sequenziatore. - Progettazione e realizzazione di circuiti in laboratorio pneumatici automatici, semiautomatici, manuali, con e senza segnali bloccanti, con o senza sequenziatore, con e senza finecorsa, con uno o più cilindri, - Elettropneumatica : componenti, lo schema elettrico, lo scema pneumatico, lettura e interpretazione di schemi. - Progettazione e realizzazione di circuiti elettropneumatici in laboratori automatici, semiautomatici, manuali, con e senza segnali bloccanti. - Oleodinamica : Analogie e differenze rispetto alla pneumatica;impianto oleodinamico classico; progettazione e realizzazione di circuiti. - Normative di settore attinenti alla sicurezza personale e ambientale

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Classe V

- Elementi di un sistema di controllo: Sistemi di controllo e di regolazione a catena aperta e chiusa : generalità, - Modelli matematici e rappresentazione di schema a blocchi dei sistemi di regolazione e controllo - Parametri dei sistemi di controllo : segnale di riferimento, confronto, errore, controllo, attuatori, sensori-trasduttori,condizionamento dei - segnali. - Sistemi di controllo con blocchi in serie, in parallelo e serie-parallelo, blocchi di - controllo equivalenti. - Le tecnologie dei controlli: attuatori, sensori, trasduttori - Sensori-trasduttori - Generalità : grandezze in entrata e in uscita ; campo di misura, funzione di - trasferimento, guadagno, grandezze caratteristiche. - Panoramica sui principali sensori trasduttori : dinamo tachimetrica - potenziometro, encoder ottico incrementale rotativo, encoder ottico incrementale - lineare, encoder ottico assoluto rotativo e lineare, resolver, termocoppie, effetto - Hall, trasduttori di pressione e livello. - Azionamenti - Azionamenti per motori a corrente alternata e a corrente continua : raddrizzatore a - diodi, a diodi scr, per correnti trifase, convertitori di frequenza inverter. Azionamenti - per cilindri idraulici, per motore a palmole, valvola proporzionale. - Attuatori - Motori a palmole , cilindri idraulici e pneumatici, motore passo-passo, motore - motore brushless. - Caratteristiche di un sistema di controllo e regolazione . - Sistema lineare, controllo proporzionale, variazione del segnale di riferimento. - tempi di risposta, requisiti di un sistema di controllo ,disturbi. - Schema a blocchi del controllo di un motore a corrente continua, asincrono trifase, - passo-passo, brushless, cilindro pneumatico, cilindro oleodinamico. - Classificazione e comportamento di un sistema di controllo e regolazione - Sistemi tipo 0,1,2 comportamento in catena chiusa e confronto. - Sistemi di controllo con regolazione proporzionale, integrativa,derivativa e mista. - (compensazione P, PI, PD, PID ); - Robotica - Generalità e classificazione dei robot. Gradi di libertà e mobilità. Movimenti locali (beccheggio, rullio, imbardata) Elementi costruttivi :trasmissione del moto nei giunti rotoidali e prismatici, sensori interni ed esterni (capacitivi, induttivi, a ultrasuoni), attuatori, componenti del robot. Organi di presa:meccanici, ad aria, magnetici, elettromagetici. - Tipologie principali di robot: Robot cartesiano, cilindrico, sferico, antropomorfo. - Criteri di programmazione di un Robot : autoapprendimento punto a punto,autoapprendimento di traettorie continue, autoapprendimento con unità di programmazione, apprendimento diretto e interpolazione, programmazione fuori linea. - Cenni sulla programmazione del Robot COMAU. - Automazione di sistemi discreti mediante PLC: struttura, linguaggi, funzioni - Cablaggio del PLC con sensori ed azionamenti:ingressi, uscite, alimentazione. - Utilizzo del computer e del software per introdurre i programmi. - Esempi di programmazioni semplici in linguaggio AWL di circuiti automatici. - Esempi di programmazione con utilizzo di temporizzatori , contatori e confronto. - Esempi di programmazione a passo con utilizzo di temporizzatori , contatori e confronto. Programmazione Siemens del PLC con applicazioni pratiche ed esempi di controllo, schema Ladder, Grafcet. Esercitazioni su controllo di un asse elettropneumatico.

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Disciplina : TECNOLOGIE MECCANICHE DI PROCESSO E DI PRODOTTO

Classe III METROLOGIA - Metrologia dei materiali, dei prodotti e dei processi produttivi - Misure e dispositivi di misurazione PROPRIETÀ E PROVE DEI MATERIALI - Proprietà dei materiali - Prove meccaniche - Prove tecnologiche PROVE SUI FLUIDI MATERIALI METALLICI - Processi siderurgici - Acciai e ghise - Materiali metallici non ferrosi - Confronto e scelta dei metalli MATERIALI NON METALLICI - Materiali ceramici, refrattari e vetri - Materiali polimerici - Materiali compositi - Progettare con i materiali PROCESSI DI SOLIDIFICAZIONE - Fonderia - Formatura dei materiali compositi a matrice plastica PROCESSI DI LAVORAZIONE PER DEFORMAZIONE PLASTICA - Processi di deformazione plastica dei materiali in massa - Lavorazione delle lamiere PROCESSI DI GIUNZIONE DEI MATERIALI - Processi di saldatura - Giunzioni meccaniche e incollaggio

METTALLURGIA DELLE POLVERI

- Fisica della sinterizzazione

- Applicazioni della metallurgia delle polveri

Classe IV

PROPRIETÀ DEI MATERIALI - Microstruttura dei metalli - Proprietà meccaniche - Proprietà tecnologiche DIAGRAMMI DI EQUILIBRIO - Analisi dei diagrammi di equilibrio - Diagramma ferro-cementite - Analisi metallografica

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TRATTAMENTI TERMICI - Trattamenti termici degli acciai e delle ghise - Trattamenti termochimici degli acciai - Trattamenti termici delle leghe non ferrose LAVORAZIONI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO - Taglio dei metalli - Truciolabilità dei metalli: finitura superficiale STRUTTURA E MOTI DELLE MACCHINE UTENSILI - Struttura e trasmissione del moto - Regolazione del moto UTENSILI - Tipologia - Materiali - Forme - Designazione MACCHINE UTENSILI CON MOTO DI TAGLIO ROTATORIO - Lavorazioni al banco e trapani - Torni - Fresatrici e alesatrici MACCHINE UTENSILI CON MOTO DI TAGLIO RETTILINEO - Affilatrici e rettificatrici - Dentatrici - Piallatrici, limatrici, brocciatrici e stozzatrici - Segatrici, filettatrici, levigatrici e lappatrici

Classe V

ELEMENTI DI CORROSIONE E DI PROTEZIONE SUPERFICIALI

- Elementi di corrosione

- Protezione dei materiali metallici

CONTROLLO COMPUTERIZZATO DEI PROCESSI

- Controllo numerico applicato alle macchine utensili

- Progettazione e produzione assistita da calcolatore (CAD-CAM) e automazione della produzione e dei controlli

CONTROLLI NON DISTRUTTIVI

- Difettologia

- Metodi di prova (PnD)

CONTROLLI STATISTICI

- Metodi e controlli statistici di processo

- Controlli statistici di accettazione e inferenza statistica

MATERIALI E PROCESSI INNOVATIVI

- Nanotecnologie e materiali a memoria di forma

- Processi fisici innovativi

- Processi chimici innovativi

- Prototipazione rapida e attrezzaggio rapido

SISTEMI DI GESTIONE

- Sistemi di gestione per qualità

- Sistemi di gestione ambientale e sistemi di gestione per la salute e la sicurezza sul lavoro

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Disciplina: IMPIANTI ENERGETICI, DISEGNO E PROGETTAZIONE Il docente di “Impianti energetici, disegno e progettazione” concorre a far conseguire allo studente, al termine del percorso quinquennale, i seguenti risultati di apprendimento relativi al profilo educativo, culturale e professionale: padroneggiare l’uso di strumenti tecnologici con particolare attenzione alla sicurezza nei luoghi di vita e di lavoro, alla tutela della persona, dell’ambiente e del territorio; utilizzare, in contesti di ricerca applicata, procedure e tecniche per trovare soluzioni innovative e migliorative, in relazione ai campi di propria competenza; analizzare criticamente il contributo apportato dalla scienza e dalla tecnologia allo sviluppo dei saperi e dei valori e al cambiamento delle condizioni di vita e dei modi di fruizione culturale; intervenire nelle diverse fasi e livelli del processo produttivo, dall’ideazione alla realizzazione del prodotto, per la parte di propria competenza, utilizzando gli strumenti di progettazione, documentazione e controllo; riconoscere e applicare i principi dell’organizzazione, della gestione e del controllo dei diversi processi produttivi; orientarsi nella normativa che disciplina i processi produttivi del settore di riferimento, con particolare attenzione sia alla sicurezza sui luoghi di vita e di lavoro sia alla tutela dell’ambiente e del territorio.

Classi III e IV

CONOSCENZE ABILITA’

Tecniche e regole di rappresentazione grafica. Tolleranze di lavorazione, di forma e di posizione. Rappresentazione convenzionale dei principali sistemi di giunzione. Elementi meccanici, generici e per la trasmissione del moto. Elementi e componenti degli impianti termotecnici. Software CAD 2D / 3D e modellazione solida. Rappresentazione convenzionale di elementi normalizzati o unificati. Tipologia di condotte per la distribuzione dell’aria. Reti di distribuzione dei fluidi. Componenti degli impianti termici. Struttura e funzionamento delle centrali termiche. Sistemi di teleriscaldamento. Componenti degli impianti di climatizzazione. Tipologie di gruppi frigoriferi, di evaporatori e condensatori. Risorse energetiche rinnovabili e ad esaurimento: geotermia, energia solare, eolica, accumulo termico; green project. Normative di taratura e collaudo degli impianti energetici. Vision e mission di un’azienda. Principali modelli organizzativi e relativi processi funzionali. Processi di selezione, formazione, sviluppo, organizzazione e retribuzione delle risorse umane Funzioni aziendali e contratti di lavoro. Strumenti di contabilità industriale/gestionale. Fondamenti di marketing, analisi di mercato, della concorrenza e posizionamento aziendale. Tecniche di approccio sistemico al cliente e al mercato. Strumenti di comunicazione e tecniche di negoziazione. Metodi per la scomposizione del progetto in attività e task. Tecniche di problem solving. Organigrammi delle responsabilità e delle relazioni organizzative. Matrici compiti/responsabilità. Strumenti e metodi di pianificazione, monitoraggio e coordinamento di progetto. Lessico e fraseologia di settore, anche in lingua inglese. Normative di settore nazionali e comunitarie sulla sicurezza personale e ambientale.

Produrre disegni esecutivi a norma. Applicare le normative riguardanti la rappresentazione grafica in funzione delle esigenze della produzione. Realizzare rappresentazioni grafiche utilizzando sistemi CAD 2D e 3D. Utilizzare software dedicati per la progettazione di impianti termotecnici. Realizzare modelli e prototipi di elementi termotecnici e meccanici anche con l’impiego di macchine di modellazione solida e prototipazione rapida. Effettuare simulazioni di proporzionamento di organi meccanici e termotecnici. Applicare le normative di riferimento alle rappresentazioni di schemi elettrici, elettronici, meccanici, termici. Individuare tipi di condotte per la distribuzione dell’aria. Descrivere e dimensionare le reti di distribuzione dei fluidi. Scegliere i componenti di un impianto termico. Descrivere struttura e funzionamento delle centrali termiche. Descrivere il teleriscaldamento e valutarne i costi. Individuare i componenti di un impianto di climatizzazione. Descrivere e dimensionare un gruppo frigorifero. Descrivere le fonti di energia rinnovabili. Applicare le procedure di collaudo e taratura degli impianti. Definire le principali strutture e funzioni aziendali e individuarne i modelli organizzativi. Utilizzare tecniche e strumenti di comunicazione efficace e team working nei sistemi aziendali. Individuare ed analizzare gli obiettivi e gli elementi distintivi di un progetto. Individuare gli eventi, dimensionare le attività e rappresentare il ciclo di vita di un progetto. Gestire relazioni e lavori di gruppo. Produrre la documentazione tecnica di un progetto. Utilizzare lessico e fraseologia di settore, anche in lingua inglese. Applicare le normative sulla sicurezza personale e ambientale

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Classe V

CONOSCENZE ABILITA’

Innovazione e ciclo di vita di un impianto. Tipi di produzione e di processi. Tipologie dei livelli di automazione. Metodi di rappresentazione dei piani di realizzazione. Attrezzature oleodinamiche, pneumatiche ed elettriche per la lavorazione di lamiere, tubazioni e profilati. Project Management e strumenti della progettazione assistita. Funzioni e parametri tecnologici delle macchine utensili. Protocolli operativi delle macchine utensili. Tecniche e strumenti del controllo qualità. Strumenti della programmazione operativa. Lotto economico di produzione o di acquisto. Gestione dei magazzini, sistemi di approvvigionamento e gestione delle scorte. Caratteristiche della catena e del contratto di fornitura. Ciclo di vita del prodotto/impianto. Tecniche di trasferimento tecnologico per l’innovazione di processo e prodotto/impianto. Normativa sulla proprietà industriale e convenzioni. internazionali su marchi, design e brevetti. Certificazioni aziendali relative a qualità, ambiente e sicurezza. Diagramma dei vincoli, tecniche e strumenti di programmazione, controllo e verifica degli obiettivi. Diagrammi causa-effetto. Tecniche di simulazione e procedure di collaudo con software dedicati. Sistemi di sicurezza degli impianti di produzione energetica e valutazione di impatto ambientale. Normativa nazionale e comunitaria e sistemi di prevenzione e gestione della sicurezza nei luoghi di lavoro. Normativa nazionale e comunitaria sullo smaltimento dei rifiuti e sulla depurazione dei reflui.

Utilizzare sistemi di simulazione per la verifica di apparati termotecnici. Documentare progetti e processi produttivi congruenti. Dimensionare impianti e apparati idraulici e termotecnici. Progettare motori e apparati idraulici termotecnici Definire e documentare il ciclo di montaggio/manutenzione di un impianto. Scegliere macchine, attrezzature, utensili, materiali e relativi trattamenti anche in relazione agli aspetti economici. Utilizzare tecniche di programmazione e analisi statistica nel controllo della produzione/ installazione/ manutenzione. Utilizzare gli strumenti della progettazione assistita nella gestione dei processi. Applicare metodi di ottimizzazione ai processi di produzione o di acquisto in funzione della gestione dei magazzini e della logistica. Gestire rapporti e la comunicazione con clienti e fornitori. Identificare obiettivi, processi e organizzazione delle funzioni aziendali e i relativi strumenti operativi. Valutare la fattibilità di un progetto in relazione a vincoli e risorse, umane, tecniche e finanziarie. Pianificare, monitorare e coordinare le fasi di realizzazione del progetto. Realizzare specifiche di progetto, verificando il raggiungimento degli obiettivi prefissati. Utilizzare mappe concettuali per rappresentare e sintetizzare le specifiche di un progetto. Redigere relazioni, rapporti e comunicazioni relative al progetto. Intervenire nella gestione nei processi di smaltimento dei rifiuti e di depurazione dei reflui. Applicare le leggi e le norme tecniche per la sicurezza degli impianti e dei luoghi di lavoro. Individuare i fattori di rischio e adottare misure di protezione e prevenzione. Applicare le norme per la valutazione di un bilancio energetico e minore impatto ambientale. Utilizzare la terminologia tecnica di settore, anche in lingua inglese