Laboratori

Gli studi in Ingegneria Meccanica possono contare sulla disponibilità di numerosi Laboratori didattici e di ricerca, del Polo di Calcolo Meccanico, della Biblioteca di Ingegneria Industriale "Enrico Bernardi", del Museo di Macchine "Enrico Bernardi" e di un’Officina Meccanica.

I Laboratori occupano complessivamente una superficie di oltre 4500 mq e sono equipaggiati con impianti e strumentazione moderna allo stato dell'arte internazionale. A titolo di esempio, nel periodo 2010-16 il Dipartimento di Ingegneria Industriale ha investito oltre 4 milioni di Euro in nuovi impianti ed apparecchiature tecnico-scientifiche per la ricerca e la didattica, in larga parte finanziati da enti privati e aziende industriali.

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Laboratorio di Analisi e Ottimizzazione delle Macchine a Fluido Responsabile: prof. Ernesto Benini

Attività principali:

  • Sviluppo di metodi di ottimizzazione multidisciplinare
  • Ottimizzazione e analisi CFD di turbomacchine, propulsori aeronautici, turbine eoliche
  • Sviluppo di codici e metodi numerici per la simulazione CFD (DNS)
  • Sviluppo di codici per analisi e design preliminare di turbomacchine assiali (meanline, throughflow)
  • Sviluppo di codici per analisi aero-strutturale di turbine eoliche (BEM)

Apparecchiature disponibili: personal computer e cluster provvisti di:

  • Software per simulazione CFD
  • Codici sviluppati dal gruppo di ricerca COMETES
Laboratorio di Macchine Idrauliche Responsabile: prof. Guido Ardizzon

Attività principali: Analisi delle prestazioni e del comportamento di

  • macchine reversibili in condizioni di design e off-design
  • turbine idrauliche a giri fissi e a giri variabili in condizioni di design e off-design
  • turbomacchine assiali in condizioni di design e off-design
  • pompe in condizioni di design e off-design

Apparecchiature disponibili:

  • Impianto con caduta di 13 m, comprendente una pompa di alimentazione, tre turbine e due macchine reversibili
  • Impianto per turbomacchine assiali
  • Impianti con turbine Francis, Kaplan e Pelton
  • Impianto a circuito chiuso per prove complete di pompe
  • Impianto di pompaggio a fluidi viscosi
  • Impianto per micropompe
  • Impianti ausiliari (convertitori statici alternata-continua, gruppi di conversione rotanti, ecc.)
Laboratorio di Macchine Termiche e Aerauliche Responsabile: prof. Andrea Lazzaretto

Attività principali: Misura di

  • prestazioni, consumi ed emissioni di motori a combustione interna
  • coefficienti di efflusso teste motore
  • moti organizzati nella camera di combustione
  • prestazioni, rendimento e campo di moto di ventilatori industriali
  • Progetto e prova di ventilatori industriali prototipo

Apparecchiature disponibili:

  • Cella prova motori con freno a correnti parassite e freno Froude
  • Banco motori per misura delle perdite meccaniche
  • Banco di flussaggio per sistema condotti-valvole-cilindro
  • Strumentazione per l’analisi dei prodotti della combustione
  • 1 motore 4 tempi automobilistico ad accensione comandata
  • 2 motori 4 tempi motociclistici
  • 2 freni idraulici Schenck
  • Banco prova ventilatori di media dimensione con camera all’aspirazione
  • Banco prova ventilatori di piccola dimensione con camera alla mandata
  • Banco prova ventilatori di grande dimensione con tubazione alla mandata
  • Ventilatori assiali, centrifughi, elico-centrifughi e trasversali di diversa taglia
Laboratorio di Acustica Responsabile: prof. Antonino Di Bella

Attività principali:

  • Misura in laboratorio ed in opera di grandezze acustiche (potenza sonora di macchine ed apparati, assorbimento acustico di materiali, proprietà fonoisolanti di elementi edilizi e sistemi costruttivi)
  • Simulazione computazionale del campo sonoro in ambienti chiusi e della propagazione sonora all’aperto
  • Analisi ed ottimizzazione dell’emissione acustica di componenti e sistemi per la climatizzazione ed il condizionamento

Apparecchiature disponibili: tre camere riverberanti per la misura delle caratteristiche di assorbimento acustico di materiali ed oggetti, della potenza sonora emessa da macchine ed apparati e per la determinazione delle proprietà fonoisolanti di elementi di edificio. Il Laboratorio di Acustica opera con catene strumentali per la misura dei livelli di pressione sonora (sistemi di acquisizione multicanale e fonometri integratori) e con software di simulazione del campo acustico libero e riverberato.

Laboratorio di Conversione di Energia Solare Responsabile: prof. Davide Del Col

Attività principali:

  • Sviluppo e caratterizzazione di ricevitori innovativi per collettori solari a concentrazione lineare per la produzione di calore a media temperatura e per la cogenerazione di energia elettrica e termica
  • Caratterizzazione delle prestazioni di collettori solari piani, a tubi evacuati e dispositivi ibridi fotovoltaici termici
  • Misura e modellazione della radiazione solare
  • Valutazione delle prestazioni di sistemi fotovoltaici piani

Apparecchiature disponibili:

  • concentratore lineare a specchi parabolici, a bordo del quale è stato realizzato un circuito per i test su diversi tipi di ricevitori
  • circuito per i test su collettori solari piani e a tubi evacuati in accordo con la norma UNI EN 12975-2
  • piranometri ed un pireliometro su sun-tracker per la misura dell’irradianza globale e diffusa sull’orizzontale e dell’irradianza normale diretta
  • moduli fotovoltaici e dispositivo per tracciare per la curva I-V di moduli e celle solari

http://labheatx.dii.unipd.it

Attività principali:

  • Prove su scambiatore liquido-liquido
  • Prove su scambiatore aria-liquido

Apparecchiature disponibili:

  • Misuratori di portata magnetici
  • Scambiatore a fascio tubiero elettrico 22,5 kW
  • Pompe, Ventilatore, Inverter
  • Scambiatore a piastre, a batteria alettata
  • Boccagli AMCA ASHRAE
  • Misuratore di umidità relativa, di caduta di pressione e di pressione, termocoppie, termopile.
  • Bagno per la taratura di sensori di temperatura
  • Multimetro con acquisizione dati
Laboratorio di Trasmissione del calore con fluidi in cambiamento di fase Responsabile: prof. Davide Del Col

Attività principali:

  • Simulazioni di scambio termico bifase con codici CFD
  • Sperimentazione dello scambio termico con fluidi in cambiamento di fase mediante i tre impianti sottoelencati

Apparecchiature disponibili:

  • Impianto per lo studio dello scambio termico in condensazione su superfici piane verticali, nano-ingegnerizzate al fine di presentare diversi gradi di bagnabilità all’acqua
  • Impianto per lo studio dello scambio termico bifase in mini/microcanali con diverse geometrie e dimensioni
  • Impianto per lo studio della condensazione e vaporizzazione in scambiatori di calore di diverso tipo in cui sono stati testati scambiatori compatti in alluminio, scambiatori a piastre, tubi microfin e heat pipe
  • Altra strumentazione: termoresistenze e termocoppie con riferimento fisico a 0 °C, supertermometro, misuratori di portata di massa e volumetrica, trasduttori di pressione, termocamera e sistemi di acquisizione dati

http://labheatmg.dii.unipd.it

Attività principali:

  • Convezione forzata di liquidi ed aria in schiume metalliche
  • Vaporizzazione di refrigeranti in micro geometrie
  • Condensazione di fluidi frigorigeni in scambiatori di calore con superfici estese e minicanali
  • Unità refrigerate compatte per il raffreddamento di componenti elettronici
  • Analisi numerica della convezione forzata in microgeometrie

Apparecchiature disponibili:

  • 8 misuratori di pressione assoluti Rosemount
  • misuratore di pressione assoluto EndressHauser
  • 4 misuratori di pressione differenziali Rosemount
  • 2 misuratori di portata magnetici Rosemount
  • misuratore di portata massico ad effetto Coriolis Rosemount
  • misuratore di portata massico ad effetto Coriolis EndressHauser
  • 2 bagni termostatici Lauda
  • bagno termostatico Techne
  • compressore a vite AtlasCopco da 90 m3/h
  • sistema di acquisizione dati National Instruments, multimetri Agilent, termocoppie di tipo T
Laboratorio didattico di Misure Meccaniche e Termiche Responsabili: prof. Stefano Debei, prof. Giulio Fanti

Attività principali: ogni studente esegue misure di parametri meccanici e termici mettendo in pratica le nozioni fondamentali del processo di misurazione ed in conformità alle normative.

Esercitazioni pratiche:

  • Applicazione e taratura di estensimetri elettrici su componenti meccanici
  • Valutazione dell'effetto di carico di sensori
  • Determinazione dei parametri di sensori a resistenza e misure di temperatura in cicli termici
  • Analisi in frequenza di elementi meccanici mediante accelerometri
  • Taratura dinamica di filtri elettrici in frequenza
  • Taratura statica di un dinamometro a mensola con estensimetri a resistenza
  • Misure dimensionali a contatto e senza contatto con sistemi di visione
Laboratorio di Dinamica del Veicolo Responsabile: prof. Matteo Massaro

Attività principali: attività del Motorcycle Dynamics Research Group nel settore della dinamica dei veicoli e dei sistemi meccanici.

Apparecchiature disponibili:

  • Banchi prova per lo studio di componenti motociclistici
  • Macchina di prova per la misura delle proprietà degli pneumatici
  • Simulatore di guida motociclistica
  • Sistemi di uso generale per lo studio delle vibrazioni e l’identificazione dei sistemi meccanici: shaker idraulici ed elettromagnetici, martelli strumentati, sensori per misure dinamiche, sistemi di acquisizione
Laboratorio di Analisi Modale Responsabile: prof. Alberto Doria

L'analisi modale negli anni recenti ha assunto il ruolo di fondamentale metodo per lo studio sperimentale delle vibrazioni. Consente di ricavare un modello modale dell'oggetto in esame che poi può essere integrato con altri metodi di analisi e simulazione avanzata. L'obiettivo del laboratorio è fare apprendere agli studenti di Meccanica delle Vibrazioni e Meccanica Applicata con Laboratorio i concetti base dell’analisi modale e di far applicare loro questo metodo sperimentale per identificare frequenze naturali, smorzamenti e modi di vibrare di reali sistemi meccanici (telai, cerchioni).

Apparecchiature disponibili:

  • 3/4 postazioni ciascuna equipaggiata con computer e modulo di acquisizione NI, martello PCB strumentato con cella di carico ed accelerometro PCB mono-assiale. Su ogni computer è installato il software ModalVIEW per l’elaborazione dei dati sperimentali.

www.mechatronics.it

Attività principali:

  • Studio e realizzazione di celle di lavoro robotizzate e linee di produzione automatizzate
  • Studio di fattibilità di macchine automatiche, apparecchiature elettromedicali e loro componenti
  • Progettazione e realizzazione di prototipi di macchine automatiche, di robot e interfacce aptiche
  • Sviluppo di software Real-Time per la gestione di sistemi automatici integrati
  • Simulazione di sistemi meccanici e robotici
  • Progettazione e realizzazione del controllo di sistemi meccanici
  • Sviluppo di software Real-Time per la gestione di sistemi robotici integrati
  • Sviluppo sistemi di visione

Apparecchiature disponibili:

  • 4 isole robotizzate con robot industriali ADEPT, DENSO, EPSON (antropomorfi, SCARA e paralleli)
  • Sistemi robotici riabilitativi (NeReBot, MariBot, Sophia-3)
  • Prototipi di interfacce aptiche a cavi 2D e 3D
  • Alimentatore universale flessibile Flex Factory Anyfeed 260
  • Telecamere industriali e relativi sistemi di acquisizione
  • Stampante 3D Dimension Elite per prototipazione rapida
  • Controller VME con VxWorks RTOS
  • Tazza vibrante per l'analisi delle vibrazioni
  • Sistemi di acquisizione/generazione segnali
  • Sistema di progettazione e realizzazione schede elettroniche
Laboratorio di Costruzione di Macchine Responsabili: proff. Giovanni Meneghetti, Nicola Petrone, Mauro Ricotta

Attività principali:

  • Caratterizzazione statica e a fatica di materiali metallici, plastici e compositi, nonché di componenti e sistemi meccanici
  • Sviluppo di metodi di progettazione, test e collaudo per la valutazione dell’integrità strutturale di componenti, strutture e sistemi meccanici
  • Caratterizzazione strutturale e funzionale di attrezzi sportivi ed ausili per disabili
  • Riproduzione al banco di storie di carico rilevate sul campo
  • Prove di rigidezza e resistenza su veicoli

Apparecchiature disponibili:

  • Macchine servo-idrauliche per prove meccaniche dotate di estensometri e clip-gauge per prove in controllo di deformazione e di meccanica della frattura
  • Banchi flessibili per prove multiassiali con cilindri servo-idraulici
  • Banco attrezzato con celle di carico per la caratterizzazione strutturale di sci e snowboards
  • Macchine di prova a fatica a flessione rotante
  • Centraline per acquisizione dati statiche/dinamiche
  • Sensoristica varia per acquisizione dati: estensimetri, accelerometri, potenziometri, giroscopi
  • Banco prova per rigidezza torsionale delle scocche di autoveicoli, telai e componenti di biciclette e motociclette
Laboratorio di Sports & Rehabilitation Engineering Responsabile: prof. Nicola Petrone

Attività principali:

  • Acquisizione ed analisi del movimento di camminata (Gait Analysis), corsa, salto, per la valutazione funzionale di soggetti e atleti sani o con possibili patologie
  • Valutazione della biomeccanica di camminata, corsa e pedalata mediante analisi del movimento e simulazione con codici muscoloscheletrici
  • Valutazione dell’effetto di equipaggiamento sportivo e/o tecnologie assistive sui parametri biomeccanici del movimento
  • Caratterizzazione dell’usabilità di dispositivi per lo sport e la riabilitazione
  • Analisi di correlazione tra requisiti di qualità percepiti dall’utente e caratteristiche ingegneristiche di dispositivi per lo sport e la riabilitazione

Apparecchiature disponibili:

  • Sistema Motion Capture Smart BTS
  • Pedane dinamometriche BERTEC e BTS
  • Elettromiografo Pocket EMG con elettrogoniometri Biometrics
  • Sistema MoCap inerziale Xsens
  • Solette Baropodometriche Novel
  • Treadmill, rulli e simulatori di movimento

www.labtesi.dii.unipd.it

Attività principali:

  • Studio e applicazione industriale delle tecnologie di Additive Manufacturing per la microfabbricazione
  • Realizzazione di stampi e microcomponenti a geometria 3D complessa
  • Caratterizzazione e realizzazione di componenti funzionali multi-materiale
  • Analisi e sviluppo di sistemi per Direct Laser Metal Deposition (DLMD)
  • Analisi e sviluppo di sistemi ibridi

Apparecchiature disponibili:

  • Sistema di direct laser sintering di polveri metalliche MSL50 Micro Laser Sintering Machine
  • Sistema di litografia laser 3D Nanoscribe Photonic Professional
  • Sistema di Fused Deposition Modeling (FDM) Stratasys Dimension 1200es
  • Sistema di PolyJet Technology Objet30 Prime

www.labtesi.dii.unipd.it

Attività principali:

  • Ottimizzazione dei parametri di taglio in processi di tornitura e fresatura di leghe metalliche difficili da lavorare alle macchine utensili
  • Valutazione dell’usura di utensili da taglio
  • Valutazione della integrità superficiale dopo lavorazione di asportazione
  • Sviluppo e implementazione di nuovi sistemi di lubro-refrigerazione environmental-friendly, quali raffreddamento criogenico
  • Valutazione della lavorabilità di leghe metalliche ottenute per Additive Manufacturing
  • Correlazione tra parametri di taglio, integrità superficiale e prestazioni in vita di esercizio, quali resistenza a fatica e a tribo-corrosione

Apparecchiature disponibili:

  • Tornio Mori Seki NL 1500
  • Kugler Micromaster 5X
  • Sistema CryoFluid di azoto gassoso miscelato con azoto liquido

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Attività principali:

  • Gestione industriale della qualità
  • Collaudo dei sistemi di lavorazione e dei sistemi di misura a coordinate
  • Tomografia per il controllo qualità e la misura dimensionale
  • Caratterizzazione dimensionale e geometrica di componenti, prototipi, stampi
  • Verifiche di conformità a specifiche geometriche di prodotto
  • Nanometrologia delle superfici, caratterizzazione della topografia superficiale
  • Sviluppo di campioni di taratura per sistemi di misura a coordinate
  • Sviluppo di sistemi di misura a coordinate innovativi

Apparecchiature disponibili:

  • 3 sale metrologiche con temperatura ed umidità controllate
  • Tomografo metrologico a raggi X NIKON Metrology X-Tek MCT225
  • Macchina di misura a coordinate multisensore Werth VIDEO-CHECK-IP 400
  • Macchina di misura a coordinate ZEISS Prismo VAST 7
  • Profilometro ottico 3D confocale e interferometrico Sensofar Plu Neox
  • Microscopio a forza atomica (AFM) DME Dualscope 95-200
  • Rugosimetro digitale da laboratorio ZEISS-TSK Surfcom 1400A
  • 3 rugosimetri digitali portatili Taylor-Hobson
  • Software di misura a coordinate e di analisi delle superfici
  • Software per l'ottimizzazione dei processi di misurazione

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Attività principali:

  • Studio dei processi di microfabbricazione (micro-elettroerosione, micro-fresatura, micro-stampaggio, ecc.)
  • Studio e applicazione industriale delle tecnologie di Additive Manufacturing per la microfabbricazione
  • Replicazione di superfici micro e nanostrutturate
  • Produzione di stampi e microcomponenti a geometria 3D complessa
  • Sviluppo di catene di processo innovative per sistemi di produzione avanzati

Apparecchiature disponibili:

  • Sistema di lavorazione a 5 assi di ultraprecisione Kugler Micromaster 5X
  • Sistema di micro-elettroerosione Sarix SX-200
  • Impianto di micro-stampaggio a iniezione Wittmann-Battenfeld MicroPower 15
  • Sistema di direct laser sintering di polveri metalliche MSL50 Micro Laser Sintering Machine
  • Sistema di litografia laser 3D Nanoscribe Photonic Professional

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Attività principali:

  • Studio dei principali processi per la formatura di materiali polimerici e compositi
  • Prove sui materiali e simulazione numerica per l’ottimizzazione dei processi
  • Stampaggio a iniezione di tecnopolimeri innovativi
  • Replicazione di superfici di alta qualità estetica
  • Processi ibridi multi-materiale
  • Riduzione del danneggiamento delle fibre nei pezzi stampati a iniezione
  • Stampaggio di polimeri preceramici e di nanomateriali

Apparecchiature disponibili:

  • Impianto di stampaggio a iniezione Wittmann-Battenfeld HM 110
  • Impianto di stampaggio a iniezione Engel E-motion 440/100
  • Impianto di micro-stampaggio a iniezione Wittmann-Battenfeld MicroPower 15
  • Calorimetro a scansione differenziale TA Instrument Q200
  • Reometro rotazionale TA Instruments ARES
  • Reometro capillare Ceast Rheo 2500
  • Estrusore da laboratorio HAAKE PolyLab OS
  • Pendolo Charpy Ceast Resil Impactor

www.labtesi.dii.unipd.it

Attività principali:

  • Studio dei principali processi per la formatura di materiali metallici
  • Prove sui materiali e simulazione numerica per l’ottimizzazione dei processi
  • Reologia dei materiali metallici
  • Forgiatura di acciai speciali, superleghe e titanio
  • Stampaggio a caldo di lamiera altoresistenziale

Apparecchiature disponibili:

  • Sistema per prove termomeccaniche Gleeble 3800
  • Impianto pilota di stampaggio a caldo Vaccari 7PS
  • Sistema di prova Instron Wolpert KPX 1500
  • Sistema di prova MTS 322
  • Sistema di prova Nakajima
  • Sistema di misura e analisi delle deformazioni GOM ARAMIS 5M
  • Sistema di prova mediante torsione a caldo
  • Forni e sistemi di riscaldamento a induzione
  • Durometro a caldo Instron Wilson Rockwell 2000
  • Tribometro universale CETR UMT-3
  • Microscopio a scansione FEI Quanta 400 SEM
Laboratorio di Ingegneria Gestionale "Francesco Da Villa" Responsabile: prof. Roberto Panizzolo

Attività principali:

  • Sistemi integrati per la pianificazione e controllo della produzione e della logistica
  • Lean Production
  • Organizzazione e gestione aziendale
  • Gestione dei progetti
  • Gestione dell'innovazione di prodotto
  • Progettazione e gestione dei sistemi di misura delle prestazioni aziendali

Apparecchiature disponibili: 4 posti di lavoro dotati ognuno di un personal computer software di supporto alla gestione d'impresa, quali

  • Statistical Package for Social Science per l’analisi statistica
  • software di Benchmarking aziendale
  • Operations Management Training Software
  • Lean Manufacturing Training Software
  • QFD Qualica