IBL9

Lingua Insegnamento:

ITALIANO (Lezioni e revisioni)
INGLESE (Lezioni e revisioni)
Testi di riferimento:

Bachman, D. (2017). Grasshopper: Visual Scripting for Rhinoceros 3D. Industrial Press.
• MESHMIXER VISUAL GUIDE
• Riviste tecniche di settore.
Altre letture consigliate per approfondimenti tematici e argomenti specifici, saranno indicate nel corso delle attività di esercitazione. I materiali didattici supplementari saranno consegnati direttamente agli iscritti al corso.
Obiettivi formativi:

Il corso intende fornire agli studenti concetti teorici e pratici sulla modellazione, scansione e stampa 3D nel settore biomedico. Gli obiettivi sono definiti in conformità alle tematiche emergenti riguardanti gli aspetti tecnologici della industria 4.0. Le attività dell’insegnamento sono mirate all’acquisizione di conoscenze sia teoriche che pratiche riguardanti tecniche di modellazione parametrica (come Generative Design e Topology Optimization) e scansione (scanner laser e a luce strutturata, soluzioni di fotogrammetria e Coordinate Measuring Machine-CMM ottici). Gli studenti del corso potranno acquisire abilità di gestione, ottimizzazione e correzione del modello digitale acquisito con scanner 3D sviluppando adeguate competenze in software specifici al fine di ottenere (alla fine del processo) un oggetto realizzabile con stampanti 3D.
In particolare, il corso mira a fornire agli studenti:
- Conoscenza di base delle tecniche e dei software di modellazione parametrica;
- La capacità di applicare concetti base di Generative Design and Topology Optimization;
- Conoscenza di base delle tecnologie di scansione 3D;
- La capacità di gestione e ottimizzazione dei modelli digitali.
Prerequisiti:

Conoscenze di base di rilievo, disegno e rappresentazione, inclusa abilità nel disegno e progettazione assistita al calcolatore.
Non ci sono specifici prerequisiti di propedeuticità per l’iscrizione.
Metodi didattici:

Le modalità di svolgimento delle lezioni e delle attività di supporto didattico prevedono:
-Lezioni didattiche frontali;
-Esercitazioni teorico/pratiche e progetti in gruppo e/o individuali;
-Revisioni e Verifiche delle esercitazioni e progetti di gruppo e/o individuali.
Modalità di verifica dell'apprendimento:

Nel corso delle esercitazioni si approfondiranno i concetti teorici da un punto di vista applicativo e progettuale. Sono previste consegne intermedie degli elaborati delle esercitazioni e dei progetti di gruppo e/o individuali per il monitoraggio dei singoli studenti e dello stato di avanzamento delle loro conoscenze, abilità e competenze.
L’esame finale consisterà in una prova individuale per valutare le conoscenze e competenze disciplinari acquisite sugli argomenti trattati nel ciclo di lezioni e per discutere gli elaborati delle esercitazioni svolte.
Inoltre, si valuterà la capacità del singolo studente di applicare i concetti teorici e pratici appresi.
Sostenibilità:

Il corso riguarda tematiche in linea con i principi dello sviluppo sostenibile a livello economico, sociale e ambientale fornendo misure concrete che interessano nuove tecnologie sostenibili in grado di contribuire all’ economia circolare.
Inoltre il corso contempla i seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) dell'Agenda ONU 2030:

-Goal 9. BUILD RESILIENT INFRASTRUCTURE, PROMOTE INCLUSIVE AND SUSTAINABLE INDUSTRIALIZATION AND FOSTER INNOVATION -
Target 9.2. Promote inclusive and sustainable industrialization and, by 2030, significantly raise industry's share of employment and gross domestic product, in line with national circumstances, and double its share in least developed countries.
Target 9.5. Enhance scientific research, upgrade the technological capabilities of industrial sectors in all countries by 2030.
-GOAL 12. RESPONSIBLE CONSUMPTION AND PRODUCTION - Target 12.5: substantially reduce waste generation through prevention, reduction, recycling and reuse within 2030.
Altre Informazioni:

- Semestre in cui il corso è erogato: Secondo.
- L’iscrizione al corso è obbligatoria.
- Modalità di frequenza: è consigliata la frequenza in particolare per la partecipazione a esercitazioni e progetti di gruppo e/o individuali.
- Calendario delle prove di esame secondo la programmazione generale del Corso di Laurea L460 - INGEGNERIA BIOMEDICA.
- Per gli studenti in diritto di esonero dalla frequenza delle lezioni, saranno concordati specifici percorsi di formazione con attività di esercitazione da condursi individualmente.
Orari di ricevimento del docente:
Venerdì dopo le ore 12 in presenza o per via telematica (Inviare una mail per fissare un appuntamento).

a) Introduzione alle tecniche di modellazione parametrica (5 ore);
b) Basi di Generative Design e Ottimizzazione Topologica (5 ore);
c) Introduzione alle Tecnologie di scansione 3D (2 ore);
d) Tecnologie di scansione 3D applicate al settore biomedico (3 ore);
e) Esercitazioni sulla scansione 3D e gestione ottimizzazione del modello digitale acquisito attraverso specifici software (10 ore);
f) Applicazioni pratiche di stampa 3D per applicazioni biomediche (5 ore).

Nel percorso di studio di INGEGNERIA BIOMEDICA (Classe L-9), l’insegnamento di TECNOLOGIE DI SCANSIONE E DI STAMPA 3D modulo B (3 CFU ICAR/10) costituisce un corso a scelta utile per far conoscere agli studenti alcune delle recenti tecnologie dell’industria 4.0 in forte sviluppo nel settore biomedico.
I contenuti disciplinari sono pensati per creare un percorso formativo che parte dalle basi di modellazione 3D attraverso la modellazione parametrica introducendo anche i moderni strumenti di Generative Design e Topology Optimization. Successivamente i contenuti del corso affrontano concetti teorici e pratici riguardanti l’acquisizione della geometria con scansione 3D per creare un modello digitale. Il corso introduce le tecniche e gli strumenti per la gestione ed elaborazione dei modelli digitali. Infine, il percorso termina trattando le tematiche relative alla trasformazione del modello digitale in un codice che definisce i comandi da impartire alle stampanti 3D (al fine di riprodurre il modello digitale adeguatamente elaborato).
Il corso si compone di una parte teorica di lezioni frontali, di tutorial in cui il docente mostra le procedure da effettuare in software specifici “step by step” e di un progetto di gruppo. Nella parte progettuale gli studenti sono invitati a sviluppare una applicazione dei concetti acquisiti in campo biomedico con esercitazioni a bordo macchina.