1. Presentazione della Rete
MICROTRONIC (codice 71)
[ MICROlavorazioni laser e sensoristica di
processo per la produzione di componenti
meccaTRONICi ]
Coordinatore scientifico
Prof. Pietro Mario Lugarà,
Dipartimento Interateneo di Fisica , Università degli Studi di Bari

2. Le unità di ricerca
Unità di ricerca Responsabile
UR1 - Università di Bari - Dipartimento
Interateneo di Fisica «M. Merlin»
Prof. Pietro Mario Lugarà
UR2 - Consiglio Nazionale delle Ricerche - U.O.S.
Bari dell’Istituto di Fotonica e Nanotecnologie
Dott. Antonio Ancona
UR3 - Politecnico di Bari - Dipartimento di
Meccanica, Matematica e Management
Prof. Ing. Luigi Maria
Galantucci

3. Obiettivo della Rete
La rete Microtronic si propone di costituire un insieme di laboratori ed
un team di studiosi che possano potenziare le competenze
multidisciplinari nel settore delle microlavorazioni e della misura
microscopica delle superfici lavorate, approfondendo le potenzialità
offerte da diverse tecnologie di produzione, tra cui la tecnologia laser
ad impulsi ultrabrevi e le microlavorazioni per asportazione di truciolo,
per l’ottenimento di micro-forature, micro-fresature (anche 3D), e di
misura di superfici 3D a livello microscopico.
Settori di impatto :
Meccatronica
Auto-motive
Biomedicale
Avionico

4. Domanda di innovazione del
sistema produttivo
A causa della sempre maggiore
miniaturizzazione dei dispositivi elettro-
meccanici e bio-medicali, le imprese
pugliesi e italiane operanti nei settori
della meccanica di precisione e della
meccatronica devono far fronte ad una
crescente richiesta di componenti di
piccole dimensioni (da poche decine di
nanometri a pochi millimetri), di peso
ridotto, di forma complessa e con
qualità superficiale e precisione elevata.
Per questo motivo è necessario
sviluppare nuove tecnologie di micro-
lavorazione di svariati materiali. Tali
tecnologie spesso non sono accessibili
alle imprese di modeste dimensioni che
non hanno la capacità economica di
accollarsi da sole elevati costi di
investimento in ricerca e macchinari
innovativi.
Offerta tecnologica della Rete
• Micro-strutturazione
superficiale di materiali
metallici, polimerici, dielettrici
per variarne le proprietà
tribologiche e/o funzionali.
• Microlavorazioni di dispositivi e
componenti:
• marcatura
• micro-fresatura,
• micro-foratura,
• micro-taglio,
• micro-saldatura
• Ispezione industriale e
caratterizzazione non
distruttiva di superfici 2-3D
micrometriche

5. Le attività svolte al 31/12/2013
Progetto 1. Ispezione industriale e caratterizzazione non
distruttiva di superfici 2-3D
Obiettivi
Realizzazione di sistemi non-distruttivi di imaging 3D per l’ispezione industriale
(caratterizzazione di superfici metalliche microstrutturate, caratterizzazione della qualità
di coatings e della rugosità di superfici, rivelazione di difetti, ecc.) e la caratterizzazione di
materiali composti e mezzi parzialmente trasparenti e diffusori (materiali polimerici e
ceramici, strutture cristalline polimeriche, biomateriali, ecc.).
Ricadute industriali Le competenze sviluppate saranno messe a disposizione delle
aziende locali che operano nel settore manifatturiero, elettronico,
chimico-farmaceutico ed alimentare, i cui prodotti necessitano di
strumenti di caratterizzazione morfologica non distruttiva, per
ottimizzare i processi di ispezione, e massimizzarne la precisione e
l’efficienza dei controlli di qualità.
Altri risultati La diffusione delle nuove tecnologie di imaging 2d e 3d ottica
potrebbe favorire lo sviluppo di nuove aziende che producano o
commercializzino sistemi per l’imaging e la caratterizzazione
morfologica non distruttiva, su scala micrometrica e sub-
micrometrica.
Imprese da coinvolgere Tipo di contatto Frequenza di contatto
MASMEC – Modugno (BA)
LMA – Bitonto (BA)

6. Le attività svolte al 31/12/2013
Progetto 2. Microlavorazioni laser ad impulsi ultrabrevi e
per asportazione di truciolo e sensori di processo
intelligenti
Obiettivi
- Studio dei fenomeni di interazione laser-materia attraverso lo sviluppo di tecniche di
diagnostica on-line accurate ed affidabili.
- Determinazione di protocolli di lavorazione (microforatura, microtaglio,
microfresatura, scribing, ecc.) di diversi tipi di materiali di interesse per l’industria
manifatturiera.
Ricadute industriali La conoscenza sviluppata sui processi di microlavorazione sarà
messa a disposizione delle aziende che operano nel settore
manifatturiero e le cui produzioni necessitano di tali processi. Le
modalità di trasferimento tecnologico saranno:
• studi di fattibilità per l’implementazione e la gestione di
tecnologie innovative per la produzione di componenti micro
lavorati con geometria complessa 3D;
• realizzazione in conto terzi di piccole serie di microlavorazioni.
Altri risultati La diffusione nell’industria manifatturiera delle nuove tecnologie
di microlavorazione per ablazione laser farà da volano per lo
sviluppo di nuove aziende che producono o commercializzano
sorgenti laser, sia a livello regionale che nazionale.
Imprese da coinvolgere Tipo di contatto Frequenza di contatto
Kirana Srl – Rovereto (TN)

7. Le attività svolte al 31/12/2013
Progetto 3. Spettroscopia risolta in tempo di materiali con
strutture submicrometriche ottenute mediante
lavorazioni laser ad impulsi ultrabrevi
Obiettivi
Implementazione della tecnica di spettroscopia di riflettenza risolta in tempo per la
caratterizzazione non invasiva delle proprietà fisiche di materiali su scale sub-
micrometrica, con particolare riferimento alle proprietà termiche, elastiche e ottiche dei
materiali e la presenza di difetti in nanostrutture.
Ricadute industriali La caratterizzazione delle strutture micrometriche e sub-
micrometriche mediante spettroscopia di assorbimento
risolta in tempo consentirà di ottimizzare i processi di
realizzazione di questi nuovi materiali consentendo una
più precisa ed efficiente definizione dei parametri di
processo delle sorgenti laser ad impulsi ultracorti
utilizzate per la loro sintesi, anche su larga scala. Tale
conoscenza sarà messa a disposizione delle aziende locali
che operano nel settore manifatturiero o nel settore della
chimica e della fotonica e le cui produzioni necessitano di
tali processi.
Imprese da coinvolgere Tipo di contatto Frequenza di contatto
da definire

8. Esempi di microlavorazioni laser su diversi materiali
Immagine SEM di un array di microfori su materiale
multistrato Rame – Kapton - Rame
Microlavorazione con laser al picosecondo su vetro, ceramica e metallo (courtesy of LUMERA Laser GmbH)

9. Attività promozionali da svolgere:
• Realizzare un portale web della Rete MICROTRONIC che consenta alle aziende
interessate di conoscere la strumentazione ed i servizi offerti dai Laboratori della
Rete, le competenze dei suoi ricercatori e che dia la possibilità alle aziende
stesse di interagire direttamente con i ricercatori stessi, ponendo quesiti e
presentando problematiche da risolvere connesse con le proprie attività
produttive. Si cercherà di pubblicizzare tale sito web inserendo dei link su altri
portali web come quelli degli istituti e/o Università a cui afferiscono le UURR
della Rete o a siti dedicati alla ricerca nei settori di interesse della Rete
MICROTRONIC;
• Preparare del materiale divulgativo, in forma cartacea ed elettronica, contenente
le informazioni sulle attività, strumentazioni e servizi offerti dalla Rete, da far
veicolare via web o in occasione della partecipazione a conferenze, workshops,
fiere e/o eventi come il Festival dell’Innovazione, la Fiera del Levante, la BI.MU.
Mediterranea, ecc;
• Organizzare, terminata l’installazione di tutta la strumentazione, un workshop di
presentazione della Rete MICROTRONIC e delle sue attività;
• Pubblicazione di articoli su riviste specialistiche ma con taglio divulgativo.
Sito web della Rete: http://

10. Attività programmate:
• Rapporti di consulenza o di servizio per le imprese. A tal fine sarà
stipulata una convenzione tra i soggetti attuatori della Rete
(Dipartimento di Fisica dell’Università di Bari, Dipartimento di
Ingegneria Meccanica e Gestionale del Politecnico di Bari, Istituto di
Fotonica e Nanotecnologie del CNR) che regolamenti la gestione tecnica
e amministrativa di questi rapporti con le imprese. Inoltre verrà
predisposto un elenco di servizi offerti dalla Rete con relativo tariffario
delle prestazioni.
• Partecipazione della Rete MICROTRONIC o di sue Unità a programmi di
ricerca nazionali e/o Europei coinvolgendo partners industriali del
mondo produttivo regionale.
• Organizzazione di corsi di aggiornamento per personale delle imprese
sulle nuove tecnologie di microlavorazione.
• Sviluppo e deposito di brevetti per tutelare la Proprietà Intellettuale
(IPR) maturata nell’ambito di programmi di ricerca e successiva cessione
di tale IPR a soggetti del mondo produttivo regionale per il suo
sfruttamento con accordi di licenza a condizioni particolarmente
vantaggiose per le imprese.

11. Contatti :
Prof. Pietro Mario Lugarà, Coordinatore Scientifico del Progetto
Dipartimento Interateneo di Fisica – Università degli Studi di Bari
Tel. : 080 544 3231
E-mail : pietromario.lugara@uniba.it