1. Presentazione della Rete
TRASFORMA (codice 28)
Coordinatore scientifico
Luigi Tricarico,
DMMM – Politecnico di Bari

2. Le unità di ricerca
Unità di ricerca Responsabile
UR1 (laboratorio Advanced Forming &
Manufacturing): Dip. di Meccanica Matematica e
Management del Politecnico di Bari
Ing. DdR. Gianfranco Palumbo
(ING-IND16)
UR2 (laboratorio Forming Research): Dip. di
Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del
Salento
Ing. Antonio Del Prete
(ING-IND16)
UR3 (laboratorio Tribolab): Dip. di Meccanica
Matematica e Management del Politecnico di Bari
Ing. DdR. Giuseppe Carbone
(ING-IND13)
UR4 (laboratorio High-Power Fiber Laser): CNR -
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie: UOS Bari
c/o Dipartimento Interateneo di Fisica «M. Merlin»
Dott. Antonio Ancona
(FIS-01)

3. Obiettivo della Rete
La Rete TRASFORMA mira ad essere un punto di riferimento per
l’industrializzazione di processi di formatura innovativi basati sull’uso di mezzi
flessibili (olio e gas), finalizzati alla produzione di componenti in leghe leggere.
Al fine di realizzare componenti di forma complessa e con caratteristiche locali di
spessore o resistenza, la Rete è dotata di attrezzature e strumenti di misura in
grado di saldare, caratterizzare (anche dal punto di vista tribologico) e testare
lamiere di spessore e/o materiale differente, anche ottimizzando il controllo delle
forze di attrito all’interfaccia tra materiale e stampo
Settori di impatto
Trasporti (Automobilistico, Aeronautico, Aerospaziale)
Elettronica
Attrezzature sportive
Biomedicale
Industria del bianco
Architettura e Design

4. Domanda di innovazione del
sistema produttivo
• Riduzione del peso complessivo delle
strutture prodotte
• Riduzione delle fasi di assemblaggio finali
e dei costi di fabbricazione
• Miglioramento delle performance delle
parti prodotte
• Realizzazione di geometrie complesse in
un numero inferiore di step
• Scelta di materiali e processi tecnologici
• Realizzazione di superfici ad attrito
controllato
• Definizione dei parametri di processo per
la saldatura e la formatura di materiali in
tempi rapidi e con costi contenuti (studi di
fattibilità)
Offerta tecnologica della Rete
• Processi di formatura flessibili (Idroformatura a
caldo e a freddo e Formatura Superplastica) per
la produzione di componenti in leghe
metalliche leggere
• Taglio e saldatura laser con sorgente a fibra
attiva (Tailor Welded Blanks)
• Tecniche teoriche e sperimentali per l’analisi
delle proprietà tribologiche di superfici a
contatto in moto relativo e in condizioni di
lubrificazione limite, mista e lubrificata.
• Tecniche sperimentali per la caratterizzazione
morfologica di superfici e micro-meccanica di
superfici e rivestimenti.
• Caratterizzazione meccanica, tecnologica e
metallografica di materiali metallici
convenzionali ed innovativi, saldati e non
• Utilizzo di materiali metallici difficile da
formare con tecniche convenzionali
• Ottimizzazione di processi di saldatura e taglio
laser con approccio numerico/sperimentale
• Trasferimento tecnologico e formazione

5. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 1. Studio numerico/sperimentale di processi di
formatura flessibili a caldo basati su olio e gas
Risultati raggiunti
Sono state condotte prove sperimentali utilizzando una geometria benchmark su varie
tipologie di materiali (leghe di Alluminio della serie 5xxx e 6xxx, lega di Magnesio AZ31B,
lega di Titanio Gr.5, acciaio da profondo stampaggio) adottando sia il processo di
Idroformatura che il processo di Formatura Superplastica
Ricadute industriali • Possibilità di acquisire il know how utile alla gestione
dei processi basati su gas ed olio
• Possibilità di realizzare componenti di geometria
complessa
• Possibilità di industrializzare attrezzature e macchinari
per la realizzazione dei processi di formatura flessibili
Altri risultati
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Gigant Collaborazione nello
sviluppo della pressa
mensile

6. 1. Studio di processi di formatura flessibili a
caldo basati su olio e gas
Realizzazione sperimentale del
componente oggetto di studio
(case study) mediante Warm
Hydroforming di una lamiera in
lega AA6061 (T=110°C)
Simulazione numerica del processo di
Warm Hydroforming
Acquisizione mediante sistema
ARAMIS di una lamiera in lega AZ31B
ottenuta con processo di Gas
Forming (T=400°C, t=30s)

7. Lega di Magnesio AZ31 (450°C) Lega di Titanio Ti6Al4V (900°C)Lega di alluminio AA5083 (500°C)
1: Studio di processi di formatura flessibili a
caldo basati su olio e gas

8. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 2. Formatura a caldo con gas di un componente
automobilistico del Body in White
Risultati raggiunti
Ricadute industriali • Applicazione della formatura con gas in pressione in campo
automobilistico per lo stampaggio di componenti in lega di
alluminio del Body in White di autovetture di nicchia
(Ferrari, McLaren, Porsche, BMW) con vantaggi
principalmente in termini di riduzione del numero di parti
assemblate grazie alla realizzazione di componenti di forma
complessa in un unico pezzo
Altri risultati • Aumento della resistenza a fatica del componente realizzati
con meno giunzioni
• Maggiore libertà nella progettazione di componenti in lega
di alluminio in termini di geometrie ottenibili
• Ampliamento delle conoscenze su materiali e su tecnologie
innovative
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Fontana Group Contratto di Ricerca,
Prestazione conto terzi
Semestrale
ESI Italia (ESI Group) Collaborazione Semestrale
Hydro Aluminium Rolled
Products GmbH
Collaborazione Semestrale

9. Caratterizzazione di leghe di alluminio superplastiche
tramite prove di espansione libera
Realizzazione dello stampo e
progettazione del sistema di
controllo del riscaldamento
Analisi termica dello stampo prototipo con riscaldamento
localizzato
2. Formatura a caldo con gas di un componente
automobilistico del Body in White

10. 2. Formatura a caldo con gas di un componente
automobilistico del Body in White
Simulazione numerica del processo di Blow
Forming e progettazione del controllo della
pressione di formatura Realizzazione sperimentale del componente ed analisi post-formatura

11. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 3. Apulia Windoors Technology (AWT)
Risultati raggiunti
Ricadute industriali • Sviluppo di un sistema-serramento scorrevole a tutta
vista ad alto contenuto tecnologico.
• Innovazione tecnologica di prodotto e processo per il
settore di interesse: soluzioni tecnologiche avanzate in
ambito prestazionale, di design e di
automazione/movimentazione e chiusura
Altri risultati • Risparmio Energetico e massimizzazione del comfort
ambientale interno nell’ambito edilizio
• Semplicità di utilizzo da parte dell’utilizzatore finale
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
MasterLab srl – Unipersonale Report attività di
simulazione e sperimentali
Riunioni indirizzo tecnico
Mensile
DFV srl Riunioni indirizzo tecnico Trimestrale
Consiglio Nazionale delle
Ricerche - Istituto per le
Tecnologie della Costruzione
Riunioni indirizzo tecnico Trimestrale

12. 3. Progetto regionale Apulia Windoors
Technology
Messa a punto del modello di
simulazione del processo HPDC
su un componente attualmente
in produzione
Prove interrotte di sola prima fase di
iniezione effettuate presso la Master Srl
Attrezzature per la preparazione dei
provini di metallografia su lega ZAMA
15

13. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 4. Research & Development About Blanking And
Optical Measurament System
Risultati raggiunti: Aumento della competitività e affidabilità aziendale attraverso la
realizzazione di attività di ricerca e sviluppo finalizzate, queste ultime, all’analisi di processi
e metodi innovativi per la progettazione, la produzione e il controllo in linea.
Ricadute industriali • Utilizzo di metodi e tecnologie innovative per la
riduzione dei tempi e dei costi di progettazione e
produzione
• Utilizzo di strumenti per il controllo ottico dei prodotti
in uscita dalla linea di stampaggio.
Altri risultati • Studio e realizzazione di uno stampo a doppia trancia
per lamiere di basso spessore
• Studio di un sistema di controllo della lamiera in uscita
dalla linea di stampaggio
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Bora Poland Aggiornamento per
pianificazione e
svolgimento attività
Mensile

14. 4. Research & Development About Blanking And
Optical Measurament System
Modello FE per piegatura di
TWB
Dettaglio attrezzatura di piegatura per TWB
Confronto numerico sperimentale

15. 4. Research & Development About Blanking And
Optical Measurament System
Pressa per prove di
Idroformatura
Confronto numerico sperimentale ad una
profondità di idroformatura pari a 70 mm e
componente a diverse profondità di
idroformatura
Confronto numerico sperimentale
per due differenti spezzoni iniziali

16. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 5. Metodi innovativi ed ECO-sostenibili per lo
Stampaggio ed il lavaggio di Lamiera ad alto
spessore (ECO-SteLa)
Risultati raggiunti: Ottimizzazione della linea di produzione attraverso l’introduzione di
tecniche di “nesting” e la realizzazione di un’attrezzatura flessibile (stampo attivo) in grado
di ottimizzare il fabbisogno lamiera al fine di ottenere una significativa riduzione degli
scarti di lavorazione
Ricadute industriali La soluzione tecnologico-produttiva sviluppata ha
consentito di raggiungere le seguenti ricadute industriali:
• aumento della produttività di processo
• riduzione del fabbisogno di materiale e dello scarto
della lavorazione
• aumento della flessibilità di produzione.
Altri risultati La tecnologia impiegata presso lo Stabilimento, prima del
programma di ricerca, è stata indubbiamente migliorata in
termini di qualità, riduzione costi ed abbattimento dei
tempi di lavorazione.
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Bora srl Aggiornamento per stato
avanzamento attività
Trimestrale

17. 5. Metodi innovativi ed ECO-sostenibili per lo
Stampaggio ed il lavaggio di Lamiera ad alto
spessore(ECO-SteLa)
Dettaglio attrezzatura di trancia
Confronto numerico sperimentale
del profilo tranciato
Confronto numerico sperimentale della
forza di trancia

18. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 6. Caratterizzazione tribologica di materiali
compositi e ceramici
Risultati raggiunti
Sono state sviluppate procedure teorico-numeriche e sperimentali per lo studio
dell’attrito tra superfici in modo relativo al fine di predire o misurare l’attrito all’interfaccia
e l’usura di materiali.
Ricadute industriali • Le metodologie sviluppate costituiscono un punto
fermo per la scelta di materiali antiusura/sacrificali per
applicazioni nelle pompe centrifughe e turbine, che
porta ad un miglioramento della qualità del prodotto
ed ad un aumentata competitività dell’azienda sul
terriotorio.
Altri risultati • Le metodologie sviluppate hanno un campo di
applicazione molto vasto ed in particolare risultano
utili in tutti quelle applicazioni ingegneristiche nelle
quali due superfici in moto relativo vengono a
contatto.
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Nuovo Pignone/General
Electric
Azienda operante nel
settore delle valvole,
pompe centrifughe e
turbine.

19. 6. Caratterizzazionetribologica di materiali
compositi e ceramici
Tribometro
Determinazione usura
Andamento del coefficiente di attrito

20. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 7. Analisi tribologiche di usura di anelli distanziali
per cuscinetti per applicazioni ferroviarie ad alta
velocità
Risultati raggiunti
Vengono condotto prove conto-terzi per analizzare le proprietà di usura di diversi
materiali utilizzati per cuscinetti ad alte prestazioni su treni ad alta velocità
Ricadute industriali • Le analisi condotte stanno permettendo di individuare
i materiali più adatti per ridurre i problemi di fretting
negli anelli dei cuscinetti ferroviari. Le prove vengono
condotte su tribometro e le superfici visualizzate al
microscopio confocale.
Altri risultati
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
SKF Azienda operante nel
settore delle cuscinetti a
rotolamento.

21. 7. Analisi tribologiche di usura di anelli distanziali per
cuscinetti per applicazioni ferroviariead alta velocità
Tribometro
Nanoindentation Platform
Atomic Force Microscope

22. Le attività svolte al 31/12/2013
Attività/progetto/servizio 8. Studio del processo di saldatura laser tra
Flexible Printed Circuit (FPC) e chip di silicio
Risultati raggiunti
E’ stato eseguito uno studio di caratterizzazione completa del processo di saldatura laser
di FPC su chip di silicio tramite sferette in lega StAgCu. I test di caratterizzazione post-
processo hanno evidenziato una buona tenuta sia elettrica che meccanica delle saldature
con percentuale di successo superiore al 70%.
Ricadute industriali La tecnologia sviluppata potrà essere utilizzata per la
fabbricazione su scala di una nuova generazione di
detector di particelle per gli esperimenti di fisica nucleare,
generando un indotto industriale nel campo della
fornitura di sistemi laser dedicati a questa attività.
Altri risultati Il know-how generato può essere utilizzato anche in altri
campi connessi alla fabbricaione di dipositivi elettronici
basati su FPC.
Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto
Kirana S.r.l. PMI operante nel campo
dello sviluppo di processi e
di sistemi laser per il
manifatturiero

23. 8. Studio del processo di saldatura laser tra
Flexible PrintedCircuit (FPC) e chip di silicio
FPC saldata al laser
Macrografia saldatura con laser a fibra
Impianto High power fiber laser

24. Attività promozionali svolte
La promozione dei laboratori della rete TRASFORMA è stata fatta in
ambito sia nazionale che internazionale dal personale della rete stessa.
Le sedi nelle quali questa promozione è stata fatta sono
fondamentalmente di tre tipologie:
1. congresso nazionale o internazionale in concomitanza della
presentazione di lavori di ricerca
2. riviste internazionali dove sono stati pubblicati i risultati più
importanti dell’attività di ricerca svolta dai laboratori della rete
3. presso aziende meccaniche mediante riunioni e/o visite ai laboratori
della rete
E’ inoltre opportuno evidenziare che, in aggiunta al sito web della rete
(vedi sotto) sono stati allestiti i siti web relativi al laboratorio Advanced
Forming & Manufacturing (http://afmlab.poliba.it), Tribolab
(http://tribolab.poliba.it) e Forming Research (http://xxxxxxxxx)
Sito web della Rete: http://www.poliba.it/ricerca/trasforma

25. Attività programmate
- Espansione del laboratorio con acquisto di ulteriori attrezzature
- Incremento delle attività di ricerca con il fine di migliorare le
tecniche di misura ed i particolare quelle legate alla misure di
morfologia in liquido tramite microscopio a forza atomica
- Ampliamento delle collaborazioni scientifiche con istituti di ricerca
presenti sia sul territorio (in particolare con CNR e IIT, alcune già in
atto) che a livello nazionale e transnazionale attraverso progetti di
ricerca congiunti (alcuni già attivi – PRIN 2012, altri in fase di
valutazione – accordi bilaterali con Tubitak/Turchia e IMR/Cina)
- Ampliamento del bacino di utenza delle aziende ibteressate ai
servizi e/o competenze e/o attrezzature della Rete, puntando al
livello non solo nazionale ma anche internazionale.
- Definizione di un tariffario dei servizi offerti dalla rete.

26. Contatti
Rete di Laboratori TRASFORMA
Politecnico di Bari
Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Gestionale (DIMeG)
Sezione Tecnologie Impianti ed Economia (TIE)
Viale Japigia, 182
70126 Bari
Tel. 0805962778
FAX 0805962788
e-mail: trasforma@poliba.it