1.2. Scelta dei materiali nel processo di progettazione

1 - Introduzione alla Scelta dei Materiali
1.2 - Scelta dei materiali nel processo di
progettazione e sviluppo prodotto
Contenuti
• Fasi principali del processo di sviluppo prodotto
• Ruolo della selezione dei materiali
Fonti:
• K. T. Ulrich and S. D. Eppinger, “Product Design and Development” McGraw-Hill, 2000
• M. F. Ashby, “Materials Selection in Mechanical Design” Butterworth Heinemann, 1999
Chapter 2
Fasi principali del processo di sviluppo prodotto
„
Il processo di sviluppo prodotto è costituito dalla sequenza
di fasi o attività necessari a concepire, progettare e
commercializzare un prodotto
„
Nessuna organizzazione impiega lo stesso processo, ma è
possibile tracciare un modello approssimativo condivisibile
Ruolo dei materiali nel processo di sviluppo prodotto
Materials Analysis/Selection
Materials Fabrication & Testing
Selezione dei materiali nel processo progettuale
Selezione dei materiali nel processo progettuale
„
Analisi del sistema e decomposizione in sottosistemi e
componenti
„
La selezione dettagliata di materiali e processi avviene in
corrispondenza del component level
Processo di selezione dei materiali
COMPONENT A
PRODUCT
COMPONENT B
COMPONENT C
*
*
*
Processo di selezione dei materiali
Component
Performance
Specifications
Requirements
______________________
_________________
• Function
• Strength
• Performance
• Stiffness
• Geometry
• Fatigue life
• Package
• Hardness
• Weight
• Wear Resistance
• Reliability
• Friction
• Cost
• Operating
Temperature Range
• Corrosion Resistance
Processo di selezione dei materiali
Define initial
assumption of 3D
CAD geometry to
meet constraints
of function
Start materials
selection to make
initial assumption of
materials that will
meet performance
requirements
Modify design
and iterate until
optimized design
is obtained
Use design analysis
tools ( e.g., FEA ) to
test design
assumptions
Prototipazione e testing
Plan process
sequence
Identify critical
process parameters
that determine
performance variation
and quality
Fabricate parts and
test
Adjust control
parameters to achieve
functional, high quality
part
Analisi dei costi
„
L’analisi dei costi può iniziare appena definiti in prima
approssimazione materiali, geometrie, prestazioni, processi
„
Anche se approssimata, l’analisi dei costi deve iniziare
prima possibile
„
L’analisi deve includere diversi elementi di costo:
Materiali
Fabbricazione
Finiture
Assemblaggio