Una recente tendenza della tecnologia e della ricerca scientifica è stata la miniaturizzazione dei dispositivi e dei componenti e la produzione di pezzi ad alta precisione con elevati vincoli geometrici. Il potenziale di crescita dei prodotti miniaturizzati è in contino aumento per le loro enormi possibilità d’impiego.

Le microlavorazioni trovano applicazioni nella fabbricazione di una grande varietà di prodotti quali: componenti medicali, micro stampi, attrezzature per l’elettronica, MEMS (Micro-Electrical-Mechanical-System), circuiti e componenti fluidici, micro- valvole, filtri, attuatori e motori in miniatura. Questo scenario ha portato ad una maggiore attenzione alle tecniche di microlavorazione. Il gruppo di Tecnologie e Sistemi di Lavorazione del Dipartimento di Ingegneria Gestionale, dell’Informazione e della Produzione dell’Universita’ degli Studi di Bergamo ha colto questa importante opportunita’ investendo risorse ed energie per il miglioramento della conoscenza del settore aprendo il laboratorio M2Lab dedicato. Coordinano le attività del laboratorio i proff. Giancarlo Maccarini e Claudio Giardini, vi collaborano i proff. Gianluca D’Urso e Chiara Ravasio, e le dott.sse Maria Angela Quarto e Sara Bocchi, oltre a numerosi studenti in attività di tesi.

“Le principali attrezzature del laboratorio – afferma il Prof. Giancarlo Maccarini – sono una macchina per micro foratura e fresatura 3D con tecnologia micro-EDM Sarix SX-200 HPM, una pressa a iniezione per materiali termoplastici e MIM (Metal Injection Molding) Babyplast 6/10P, una macchina di misura CMM multisensore (contatto/ottico) Zeiss O-Inspect 543, un microscopio a scansione elettronica Zeiss Evo 40, un sistema di lavorazione litografica a fascio elettronico EBL. Gli ambiti di ricerca riguardano in generale l’ottimizzazione dei parametri di lavorazione del processo di microforatura EDM su differenti materiali. Viene inoltre studiato l’effetto delle caratteristiche termiche, fisiche ed elettriche del materiale e dell’elettrodo utensile sulle performance di lavorazione. Studi sul comportamento di alcuni materiali ceramici sul processo di microforatura e fresatura sono stati condotti in collaborazione con importanti istituti europei. L’attività di ricerca inerente il micro stampaggio a iniezione riguarda lo studio dell’iniettabilità di differenti tipologie di polimeri (semplici e nano caricati) e la successiva caratterizzazione dei componenti ottenuti attraverso test distruttivi (prova di micro trazione).

Massima attenzione anche alla sostenibilità manifatturiera “Oggetto di studio del gruppo che opera nel laboratorio M2lab – ricorda il Prof. Maccarini – riguarda anche la sostenibilità manifatturiera, aspetto diventato fondamentale a causa dell’elevata industrializzazione e del massiccio consumo delle risorse naturali da parte dell’uomo. Nel mondo industriale delle lavorazioni meccaniche, cercare di rendere un processo il più sostenibile ed eco-friendly permette di essere più competitivi sul mercato e anticipare i futuri trend volti ad un maggiore rispetto per l’ambiente. Oltre al settore delle microlavorazioni, il gruppo di ricerca conduce studi sulla progettazione dei processi e dei sistemi di lavorazione, sulla tecnica di saldatura mediante Fricition Stir Welding, sulle tecniche di controllo dei processi produttivi, sul miglioramento della gestione delle lavorazioni e dei relativi utensili con i sistemi qualità, sull’ottimizzazione di impianti produttivi mediante sistemi di simulazione avanzati.