Le attività di ricerca in Tecnologie e materiali per la manifattura si concentrano sull’intero ciclo di vita dei materiali, dalla caratterizzazione alla lavorazione, fino alle tecnologie di giunzione e produzione avanzata. Un primo ambito fondamentale riguarda la caratterizzazione meccanica e funzionale dei materiali, realizzata attraverso prove di trazione, compressione, flessione, durezza e fatica, integrate da analisi metallografiche, misurazione della rugosità superficiale e valutazioni del comportamento in condizioni di invecchiamento accelerato e corrosione.

Parallelamente, viene approfondita la lavorabilità dei materiali mediante tecnologie sottrattive, come la tornitura, la fresatura e la foratura, per comprendere le interazioni tra materiale, utensile e parametri di processo, al fine di ottimizzare le lavorazioni e ridurre gli scarti.

Grande attenzione è dedicata allo sviluppo e alla caratterizzazione di giunzioni innovative, in particolare l’incollaggio strutturale e la saldatura. Per l’incollaggio, la ricerca si concentra sulla preparazione delle superfici tramite trattamenti meccanici, chimici e fisici, come la sabbiatura, il plasma freddo e il trattamento laser. L’efficacia delle superfici trattate viene valutata con prove di bagnabilità, misura della rugosità e test di adesione. Sul fronte della saldatura, alle tecniche tradizionali (MIG/MAG, TIG, elettrodo rivestito) si affiancano approcci avanzati come la saldatura laser e la Friction Stir Welding, con l’obiettivo di migliorare qualità, resistenza e sostenibilità dei giunti.

Un altro tema centrale è l’integrazione tra reverse engineering e additive manufacturing. La scansione 3D tramite laser consente l’acquisizione delle geometrie di oggetti esistenti, che possono poi essere modificati in ambiente CAD e riprodotti con tecnologie di stampa 3D, abilitando la produzione rapida di prototipi o pezzi funzionali.

Infine, la nostra ricerca sui materiali compositi mira a sviluppare soluzioni leggere e ad alte prestazioni, ideali per applicazioni strutturali avanzate, mentre i test di invecchiamento accelerato in camere climatiche, con esposizione a raggi UV, nebbia salina e condizioni ambientali controllate, permettono di valutare la durabilità dei materiali in contesti operativi critici.

Laboratori coinvolti

Tecnologie Impianti e Simulazione - u.o. di Metrologia e di Macchine Utensili

Tecnologie Impianti e Simulazione - u.o. Prove e Caratterizzazione Materiali, Giunzioni e Saldature e Metallografia.

Pubblicazioni rappresentative

•      A comprehensive techno-economic and environmental comparison of plasma-treated adhesive-bonded thermoplastic composites - Chiara Mandolfino, Lucia Cassettari, Marco Pizzorni, Luigi Benvenuto, Enrico Lertora, Journal of Advanced Joining Processes, Vol 10, 2024, 100268.

•      Adhesive bonding of glass-fibre thermoplastic composite: process optimisation and sustainability analysis using LCA methodology - Chiara Mandolfino, Lucia Cassettari, Enrico Lertora, Marco Pizzorni, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol 130, Issue 11–12, 2024, Pages 5709–5726

•      Development of a 3D printer optimized for rapid prototyping with continuous fiber fabrication technology - Matteo Benvenuto, Enrico Lertora, Chiara Mandolfino, Luigi Benvenuto, Alberto Parmiggiani, Mirko Prato, Marco Pizzorni, Materials Research Proceedings, Volume 35, 2023, Pages 163–172

•       Influence of silica aerogel filler on strength-to-weight ratio of carbon/epoxy composite made by vacuum resin infusion - Luigi Benvenuto, Enrico Lertora, Chiara Mandolfino, Matteo Benvenuto, Marco Pizzorni, Materials Research Proceedings, Volume 35, 2023, Pages 367–375

•      Bonding between additively manufactured parts and CFRP: An investigation to increase mechanical performance by acting on joint geometry - Matteo Benvenuto, Marco Pizzorni, Chiara Mandolfino, Luigi Benvenuto, Enrico Lertora, Materials Research Proceedings, Volume 54, 2025, Pages 189–198