Academic literature on the topic 'Sistemi di spin'

Nell'ultimo decennio, il fenomeno degli spin-off universitari (Sou) ha attratto un crescente interesse. L'attenzione si č rivolta al mutamento dei sistemi e delle istituzioni di istruzione superiore - di cui gli Sou sono un aspetto - e alle ricadute che la creazione di Sou puň avere sullo sviluppo in un'economia basata sulla conoscenza. Dopo aver delineato il quadro dei mutamenti istituzionali nei quali il fenomeno degli Sou ha il suo radicamento, vengono presi in considerazione lo sviluppo degli Sou in Italia e il loro apporto allo sviluppo economico locale. Le informazioni presentate indicano la plausibilitŕ della relazione tra sviluppo degli Sou e trasformazione dell'ambiente istituzionale e dell'organizzazione delle universitŕ mentre non consentono ancora una piena valutazione del contributo degli Sou allo sviluppo locale. Gli elementi raccolti fanno tuttavia ritenere che gli Sou siano solo un elemento tra molti di un tessuto istituzionale favorevole allo sviluppo basato sulle alte tecnologie.

<span><em>Damage to irrigation areas in Indonesia covering an area of 0.37 million hectares for severe damage and </em><span><em>an area of 1.25 million hectares for moderate and mild damage, has an impact on Indonesia's ability in </em><span><em>rice production; rice imports were almost half a century, and only the adequacy of rice was 2 X, i.e. 1984 </em><span><em>and 2009. This was due to low irrigation services which resulted in less optimal carrying capacity of food </em><span><em>security. The deterioration in the function of irrigation services can be grouped into 5 causes of low </em><span><em>irrigation pillars, namely: vulnerability of water sources, lack of irrigation infrastructure, low irrigation</em><br /><span><em>water management, weak management institutions, and low human resources. The cause will be eliminated </em><span><em>by the irrigation modernization program by working on these five pillars. One of the pillars in the </em><span><em>modernization of irrigation that needs to be improved is the irrigation management system. The purpose of</em><br /><span><em>this paper is to contribute ideas in improving the irrigation management system in Indonesia. The author </em><span><em>has conducted observations and research on several irrigation areas, both the authority of the Central, </em><span><em>Provincial and District Governments, especially visits to DI Wadaslintang, Central Java and DI </em><span><em>Bondoyudo, East Java concerning irrigation water management systems. What stands out is the low level </em><span><em>of irrigation services due to the inefficient irrigation water management system in Indonesia, in addition to </em><span><em>the nature of service-based provision and not service-oriented based on farmers' needs. Identification was</em><span><em>carried out on the DI to find out the reasons for the low irrigation water management system, namely: </em><span><em>orientation to water supply, calculation of irrigation requirements, water allocation method, irrigation</em><br /><span><em>water distribution schedule, irrigation water loss, irrigation operational steps, irrigation water </em><span><em>productivity measurement This study analyzes the factors causing the low irrigation water management </em><span><em>system while making a formula for the improvement proposal in the form of 7 steps.</em></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span></span><br /><br class="Apple-interchange-newline" /></span>

<p><span lang="IN">Intervensi pemerintah </span><span>terhadap</span><span lang="IN"> pasar dipandang suatu kebutuhan, tujuannya adalah dalam rangka melindungi konsumen dari unsur kerugian atau kemadharatan. Namun demikian, dalam literature hadis, sebagian narasi mengindikasikan adanya larangan intervensi pemimpin dalam mengatur mekanisme penetapan harga pasar. Ditinjau dengan menggunakan pendekatan kontekstual, perkembangan tradisi, kultur, budaya, serta lahirnya kompleksitas problematika baru justru mendorong pemerintah dan para sarjana muslim untuk mereinterpretasi pemahaman baru terkait hadis tas’ir sehingga berimplikasi dalam memberikan solusi alternatif terhadap kebijakan-kebijakan ekonomi yang mapan dan produktif. Tujuan studi literature ini dalam rangka melacak hadis-hadis tas’ir serta bagaimana bangunan konstruksi pemahaman para ulama dalam menafsirkan makna hadis tas’ir tersebut. Koleksi hadis tas’ir dikumpulkan dari beragam kitab-kitab turats hadis, lalu dianalisi</span><span>s</span><span lang="IN"> menggunakan metode deskriptif analitik. Temuan penelitian ini memperlihatkan bahwa tas’īr diperbolehkan oleh para ulama dengan beberapa dhowābith. Hal ini menunjukkan Kontekstualisasi pemahaman hadis sangat penting agar Islam tidak kaku terhadap perkembangan zaman. Islam menjadi responsif terhadap tantangan dan permasalahan yang muncul. Sehingga Islam menjadi <em>shalihun li kulli makan wa zaman</em>.</span></p><div><span lang="IN">[<strong><span lang="IN">The Relevance </span><span>o</span><span lang="IN">f The <em>Tas'ir</em> Hadith (Price Setting) </span><span>t</span><span lang="IN">o The Economic System </span><span>i</span><span lang="IN">n Indonesia</span></strong><span>. </span><span lang="IN">Government intervention in market policies is seen as a necessity, the aim is to protect consumers from elements of loss or harm. However, in the hadith literature, some narratives indicate that there is a prohibition on the intervention of the leader in regulating the market pricing mechanism. Judging by using a contextual approach, the development of traditions, culture, culture, and the birth of new problematic complexities actually encourage the government and Muslim scholars to reinterpret new understandings related to the tas'ir hadith so that it has implications for developing alternative solutions to established and productive economic policies. The purpose of this literature study is to trace the traditions of tas'ir and how to construct the understanding of the scholars in interpreting the meaning of the hadith of tas'ir. The collection of tas'ir hadiths was collected from various turats hadith books, then analyzed using descriptive analytic methods. The findings of this study show that tas'īr is allowed by scholars with several dhowābith. This shows the contextualization of the understanding of hadith is very important so that Islam is not rigid to the times. Islam becomes responsive to the challenges and problems that arise. So that Islam becomes shālihun li kulli makān wa zamān.]</span></span></div>

<span>Pada saat komunikasi antar komputer, sangat penting. Ini membuat orang lebih mudah untuk mengubah informasi antara komputer tanpa meninggalkan PC kita. Kabel merupakan media transmisi yang biasa dipergunakan gunakan pada LAN, karena implementasinya murah dan mudah. Tapi ada sedikit kesulitan jika tempat yang kita ingin dibangun jaringan tidak dijangkau oleh orang atau jaringan hanya untuk sementara. Untuk Memecahkan masalah ini kita dapat menggunakan komunikasi nirkabel di LAN. Alat itu bisa kita gunakan adalah adaptor kartu nirkabel, yang akan menghubungkan PC di LAN. Kata kunci : Kabel, komunikasi, LAN</span>

<p><em><span style="font-size: small;"><span style="font-family: Times New Roman;">Risiko kecelakaan kerja berkembang seiring dengan fungsi waktu. Industri galangan kapal merupakan sektor unggulan Indonesia, dengan karakteristik aktivitas kerja berat dan risiko kecelakaan kerja tinggi. Penelitian ini menggunakan pendekatan sistem dinamik untuk mengevaluasi sistem manajemen K3 di sistem amatan. Pendekatan sistem dinamik digunakan karena keunggulan dalam memodelkan dinamisasi dan ketidaklinieran dalam sistem. Model sistem dinamik yang dihasilkan dapat digunakan sebagai dasar pihak manajemen dalam pengambilan keputusan terkait dengan K3. Hasil simulasi model diperoleh gambaran masih kurang optimalnya sistem manajemen K3, ditunjukkan dengan adanya fluktuasi tingkat risiko, tingkat kecelakaan kerja, safety KSA dan biaya K3. Berdasarkan hasil simulasi model kondisi eksisting, dirumuskan empat skenario perbaikan dan diuji efektifitasnya menggunakan model yang telah dibuat. Hasil perbandingan skenario diperoleh hasil bahwa alternatif skenario pelatihan K3 dan pemberian reward-punishment memberikan hasil terbaik, yaitu tingkat bahaya tertangani per bulan 14,26, safety KSA 3.07 dan tingkat kecelakaan kerja 0.17 per bulan. Model sistem dinamik dibuat secara umum sehingga dapat digunakan untuk menganalisis implementasi K3 di sistem amatan yang lain. </span></span></em></p>

L'articolo analizza un progetto realizzato dallo spin-off dell'Universitŕ del Piemonte Orientale, finalizzato a dar vita a una rete d'imprese del comparto agroalimentare, alla luce di alcuni strumenti concettuali: quello di rete d'impresa e di beni collettivi locali per la competitivitŕ. L'autrice mette in luce le caratteristiche dei beni collettivi prodotti dalla rete, il ruolo svolto dallo spin-off e le ricadute del progetto sulla competitivitŕ complessiva del sistema territoriale.

<p class="AbstractTitle"><em><span lang="EN-GB">Abstract<span>: </span></span></em><em><span lang="EN-GB">Despite its potentials to be developed as a farming district, Purbalingga faces numerous land reforms and decline of workforce in agriculture field. It also lacks proper agricultural education institution. This design proposal aims to solve the problems. Agriculture Vocational High School, applying Permaculture System in Purbalingga offers four focus programs: agriculture, livestock farming, fishery, and food technology. The school is not only providing education for the students, but also for the local farmers and entrepreneurs of the fiels. The applied permaculture approach asks for five principles (deduced from the fourteen original principles) to be fulfilled: integrated location, biological source, humanly scale, energy cycle, and power-source planning.</span></em><em></em></p><p class="Abstract"><em><span lang="EN-GB"> </span></em></p><p class="Keywords"><strong><em><span lang="EN-GB">Keywords</span></em></strong><em><span lang="EN-GB">: vocational high school, agriculture, permaculture, purbalingga.</span></em><em></em></p>

<span class="fontstyle0">Skenario perhitungan keandalan pembangkit listrik ini bertujuan untuk menentukan keandalan sistem pembangkit tenaga listrik pada wilayah Bali dengan kehilangan beban sesuai standart dari PT. PLN dalam satu tahun dengan menggunakan metode perhitungan LOLP (Loss Of Load Probability). Analisa data dilakukan melalui pengambilan data primer dan sekunder dengan menggunakan perhitungan LOLP. Hasil analisa dan pembahasan diperoleh bahwa nilai keandalan dengan peritungan LOLP dari sistem 150kV di wilayah Bali yaitu sebesar 6.184 hari/tahun. Skenario yang telah dilakukan dengan penambahan 1 pembangkit sebesar 380 MW yaitu PLTU Celukan Bawang sebesar 380MW dapat memperkecil nilai LOLP hingga menjadi </span><span class="fontstyle0">1.78 hari/tahun</span><span class="fontstyle2">. </span><span class="fontstyle0">Nilai LOLP tersebut telah hampir memenuhi standar nasional PT PLN yaitu 1 hari/tahun.</span> <br /><br />

<pre><em><span lang="EN-US">Boilers are closed vessels made of steel that use to produce steam and be used for heating, turbine driving and so on. Good maintenance for boiler will make the efficiency of boiler higher and save general operational cost. Boiler condition in PT. Dewa Rencana Perangin-angin experiences a decrease in performance and if left constantly will suffer damage which will ultimately lead to downtime. Problems arising from this downtime include production delays, loss of effective time to produce, thus affecting the productivity of the company. The results show the lowest availability ratio value occurred in September 2017, this is because the total downtime is high during 4610 minutes due to trouble and waiting time during 1920 minutes for recovery. Performance efficiency ratio of the amount of fuel used is high at 35 Kg /cm³</span></em><em><span lang="EN-US">due to recovery from the beginning. Rate of quality machine shows good results, this is because no reject is happening.</span></em></pre>

Il fenomeno dell’apprendimento può essere studiato attraverso metodiche di Meccanica Statistica. A partire dalle Neural Networks è possibile descrivere il problema dell'apprendimento mediante un sistema di spin interagenti. Usando una descrizione all’equilibrio del sistema e sotto opportune condizioni, tale problema si dimostra computazionalmente complesso. Tuttavia, esistono algoritmi euristici in grado di risolvere lo stesso problema efficacemente. Si dimostra che questa apparente inconsistenza è dovuta al fatto che lo spazio delle soluzioni degli algoritmi euristici non coincida con quello atteso all’equilibrio. Utilizzando una distribuzione fuori dall’equilibrio è possibile realizzare l’algoritmo replicated focusing Belief Propagation (rfBP), i cui risultati in termini di performance computazionali e di natura delle soluzioni sono in linea con i risultati degli algoritmi euristici. Questo lavoro evidenzia come l’utilizzo integrato di modelli a Spin-Glass, grafi e Neural Networks siano in grado di creare una base teorica solida per lo sviluppo di algoritmi di machine learning originali e innovativi. Questo lavoro, inoltre, introduce una nuova libreria di C++ ottimizzata per il calcolo parallelo dell’algoritmo rfBP e applica tale algoritmo su dati di Genome Wide Association. Sono stati considerati campioni di genomi del batterio Salmonella, ospitati in diversi animali, ed è stato effettutato il training dell’algoritmo rfBP sull’insorgenza di mutazioni (Single Nucleotide Polymorphism, SNP), nel tentativo di determinare l’animale da cui essi sono stati ospitati. L’obiettivo di questa applicazione è capire come i genomi dei batteri siano influenzati dal proprio ospite animale e se è possibile evidenziare delle caratteristiche che permettano di risalire dalla sequenza di SNPs all’ospite. Questo lavoro mostra che l’algoritmo rfBP produce, su tali sequenze di SNPs, performance comparabili e superiori a quelli ricavati con le più comuni tecniche di Machine Learning.

Nel presente lavoro di tesi magistrale sono stati depositati e caratterizzati sottili film di ossido di alluminio, Al2O3, (di spessore compreso tra 3-30 nm) su un substrato di FZ-Si drogato p. La deposizione è avvenuta mediante plasma ALD (Atomic Layer Depostion). La tecnica spettroscopica EPR (Electron Paramagnetic Resonance) è stata utilizzata per studiare l’interfaccia Si/Al2O3 con lo scopo di scoprire l’origine della formazione di densità di carica negativa Qf all’interfaccia: tale carica negativa induce una passivazione per effetto di campo ed è quindi la ragione per cui il dielettrico Al2O3 risulta essere un ottimo materiale passivante. Si è deciso di variare alcuni parametri, come lo spessore dello strato di Al2O3, lo spessore dello strato intermedio di ossido di silicio, depositato mediante ossidazione termica (dry thermal oxidation), e la superficie del substrato di silicio. Sono stati realizzati cinque differenti gruppi di campioni: per ciascuno di essi sono state impiegate varie tecniche di caratterizzazione, come la QSSPC (Quasi Steady State Photoconuctance) e la tecnica di spettroscopia ottica SE (spettroscopic ellipsometry). Per ogni gruppo sono stati riportati gli spettri EPR ottenuti ed i rispettivi fit, da cui è stato possibile risalire ai fattori giromagnetici di spin g, riportati in tabelle con le loro possibili attribuzioni. E’ stato dimostrato che la presenza di uno strato di ossido di silicio tra il substrato di silicio e lo strato di ossido di alluminio risulta essere fondamentale per la formazione di densità di carica negativa all’interfaccia: aumentando lo spessore dello strato di SiOx (nel range 1-30 nm) si assiste ad una diminuzione di carica negativa Qf. Analizzando gli spettri EPR, è stato possibile concludere che all’interfaccia Si/Al2O3 sono presenti difetti caratteristici dell’interfaccia Si/SiOx. Le nostre osservazioni, dunque, sono coerenti con la formazione di uno strato di ossido di silicio tra Si e Al2O3.

I distributori automatici sono attualmente molto diffusi perché permettono di automatizzare l'erogazione di un prodotto o servizio senza la necessità di avere una persona addetta a quello scopo. Questa tesi si pone l'obiettivo di progettare e sviluppare un’applicazione per sistemi embedded Linux che consenta agli utenti di richiedere, in modo autonomo, il pagamento tramite Bitcoin con la successiva erogazione di bevande alla spina.

Grazie all'enorme sviluppo dei LED, le comunicazioni tramite luce visibile stanno acquisendo sempre maggiore importanza. Obiettivo di questa tesi è implementare su schede a basso costo (come Rasperry Pi) un sistema di trasmissione e ricezione basato appunto sulla visible light communication. Dopo un primo tentativo di trasferire il codice OpenVLC, sviluppato dal centro di ricerca spagnolo IMDEA Network, su Rasperry Pi, si è deciso di intraprendere una nuova strada e si è implementato un trasmettitore VLC in Simulink di Matlab e una prima bozza di ricevitore che sfrutta la SPI (serial-parallel interface). I primi risultati mostrano il corretto funzionamento del sistema anche se con data rate molto basse. Sviluppi futuri prevederanno l'ottimizzazione del sistema.

Il lavoro discusso in questa tesi nasce nel contesto del progetto TIME (Tecnologia Integrata per Mobilità Elettrica), dove l'obiettivo è lo sviluppo di sistemi tecnologici completi (powertrain) per veicoli elettrici. La struttura dell'elaborato descrive l'attività trattata per arrivare alla produzione di un sistema HMI, creando un prodotto coerente da inglobare nel progetto TIME. Inizialmente si partirà con un primo capitolo di introduzione agli argomenti trattati, dove si contestualizzerà il progetto e le varie tematiche coinvolte. Come prima cosa si vedranno in dettaglio gli elementi e le caratteristiche riguardanti i veicoli elettrici e ibridi. Successivamente si forniranno alcune informazioni dello stato dell'arte per quanto riguarda le interfacce uomo macchina, con particolare attenzione alle interfacce utente per applicazioni automotive e alle varie norme. In seguito si parlerà dell'inquinamento; infine verrà fatto un breve excursus riguardante a cos'è e come funziona la gamification, uno strumento che verrà utilizzato per inserire nell'interfaccia utente del cockpit dell'auto elettrica delle dinamiche di guida che favorisco le esigenze ecologiche. Nel secondo capitolo verranno introdotte le varie specifiche delle spie e come devono essere disposte nel cruscotto in base alle normative; successivamente vedremo le tecnologie usate in questo progetto: ovvero Balsamiq che verrà utilizzato per la creazione di Mockup ed il Framework Qt che verrà utilizzato per implementare il progetto vero e proprio; infine tratteremo l'argomento dei Focus Group, Report e dei Mockup. Nel terzo ed ultimo capitolo verrà inizialmente approfondito l'origine del progetto, cercando di inquadrarlo nel contesto del progetto TIME; in seguito si vedranno nello specifico i vari cambiamenti apportati sui Mockup al seguito dei vari Focus Group e del questionario; infine verrà illustrato il progetto con le varie specifiche e dove verrà incorporato nel menù del cruscotto di infotainment.

La tesi è suddivisa in tre parti. Nella prima parte si descrive il sistema dei canali bolognesi che derivano acqua dal bacino montano del Fiume Reno e dal Torrente Savena, e il sistema di gestione e di monitoraggio utilizzato dal Consorzio dei canali di Reno e Savena. Nella seconda parte si illustra una proposta di sistema di visualizzazione dei dati idro-pluviometrici che si sta valutando, assieme al Presidente del Consorzio e ad Arpa, per il monitor che il Consorzio intende installare al fine di illustrare al pubblico il monitoraggio e l’evoluzione degli eventi di piena e di scarsità idrica/siccità. Nella terza parte, infine, si effettuano la stima e un’analisi della correlazione tra due diversi indici di siccità, meteorologica ed idrologica, per il bacino del Reno chiuso a Casalecchio. Il sistema dell’intero bacino del Reno e della rete dei canali cittadini risulta molto complesso. Vista tale complessità del sistema, si è proposto di distinguere uno scenario di piena e uno scenario di magra. Tra le diverse informazioni da visualizzare nel monitor si intendono anche visualizzare informazioni relative alla disponibilità idrica alla scala del bacino in esame. Per questo è stata svolta l’analisi sugli indici di siccità Standard Precipitation Index (SPI) e Streamflow Drought Index per il bacino del Reno chiuso a Casalecchio . Tali indici hanno portato a dei risultati consistenti con le condizioni idro-metereologiche e con le informazioni sugli impatti al suolo disponibili per alcuni degli eventi più significativi presi in esame. In base ai risultati ottenuti è possibile affermare che gli indici SPI e SDI a scala di bacino hanno una buona correlazione che permette di poter considerare anche la sola caratterizzazione pluviometrica per identificare la situazione della disponibilità idrica del fiume a monte dell’opera di presa del Canale di Reno.

Il lavoro raccolto in questa tesi comprende sia lo studio delle soluzioni Single Sign-On e del loro impiego in contesti reali, sia il lavoro di implementazione di un sistema di Identity Provider nella realtà CINECA. Lo studio parte dal concetto di identità digitale e di come essa viene gestita nei sistemi di autenticazione. In questo lavoro è rappresentata l'analisi della figura di Identity Provider che va dallo studio delle componenti e dei workflow di processo del caso d'uso SPID all'esame del sistema Shibboleth nella sua interezza. La piattaforma Shibboleth è una soluzione di Single Sign-On molto ricca e funzionale e per questo motivo è quella adottata dal CINECA nell'erogazione dei propri servizi. Il lavoro implementativo compreso in questa tesi è nato dall'esigenza CINECA di evolvere i propri sistemi Shibboleth in una soluzione unica e trasversale alle diverse esigenze applicative aziendali. Lo studio e la realizzazione di questo progetto ha portato all'individuazione di un prototipo di piattaforma che verrà sviluppato appieno nei prossimi mesi e che verrà adottato dal CINECA in futuro.

Negli ultimi anni, i requisiti in termini di emissioni di gas di scarico e consumo di carburante sono diventati molto stringenti. È indispensabile che oltre alle norme sulla limitazione degli inquinanti rilasciati dall'industria e dalle centrali elettriche, le emissioni provenienti dai veicoli a motore siano monitorate. Esistono diversi standard in funzione dei diversi paesi (come il livello 3 negli Stati Uniti, il LEV III in California e le norme Euro 6 nell'UE) e tutti questi obiettivi mirano a ridurre le emissioni dei veicoli e ulteriori miglioramenti della qualità dell'aria [1]. Poiché il trasporto su strada costituisce circa il 20% delle emissioni totali di CO2, l'Unione Europea (UE) ha creato una struttura legale con l'obiettivo preciso di ridurre le emissioni e di conseguenza i consumi di carburante. Il settore dei trasporti è l'unico nell'UE in cui le emissioni di gas serra sono ancora in aumento [2]. A partire dal valore del consumo di carburante (5 litri per 100 km) registrato nel 2009, l'UE ha imposto obiettivi obbligatori per le emissioni medie di CO2 di ciascun costruttore di veicoli a 95 CO2 / km entro il 2021 [3]. Questo scopo può essere raggiunto attraverso diverse strategie quali: (i) la riduzione del peso dei veicoli, (ii) il ridimensionamento delle parti del motore ed (iii) il miglioramento dell'efficienza. Per quanto riguarda la prima strategia, sono richieste leghe metalliche a bassa densità, chiamate "leghe leggere" come le leghe di alluminio (Al), magnesio (Mg) e titanio (Ti) [3]. Infatti, una riduzione di peso del 10% consente di ottenere un miglioramento in termini di consumo di carburante pari a circa il 5,5% [4,5]. Inoltre, è stato stimato che, utilizzando 1 kg di leghe leggere per sostituire i materiali più pesanti, si ottiene una riduzione delle emissioni di CO2 di 20 kg durante la vita del veicolo [4]. Con riferimento al terzo degli approcci sopra menzionati, anche l'ottimizzazione degli aspetti aerodinamici rappresenta una strategia promettente: poiché nella maggior parte dei casi sono richiesti geometrie complesse e piccoli spessori dei componenti, forme molto complesse, che non possono sempre essere fabbricate con le tecniche di fabbricazione convenzionali , sono necessari. I principali obiettivi dello sviluppo di prodotti automobilistici comprendono: (i) l’aumento della qualità, (ii) la sicurezza e (iii) la riduzione dell'impatto ambientale. Molteplici sono gli aspetti che caratterizzano la catena di produzione automobilistica e la loro selezione e il loro corretto utilizzo possono avere un impatto significativo su questi obiettivi [6]. Supportati da questi aspetti tecnologici, vengono adottati ricorrentemente processi non convenzionali di formatura della lamiera (come per esempio la formatura superplastica, SPF e la formatura incrementale, SPIF) invece delle metodologie convenzionali (Stampaggio). Inoltre, le leghe di Mg sembrano essere molto attraenti per diverse applicazioni strutturali e biomediche per la loro leggerezza e buone proprietà meccaniche associate alle proprietà molto vicine a quelle dell'osso umano. Inoltre, i metalli a base di Mg, incluso il Mg puro e le sue leghe, stanno diventando sempre più popolari nel settore medico grazie alla loro biodegradabilità [7]. Per questo motivo, alcune leghe di Mg potrebbero diventare un'alternativa agli altri metalli per la realizzazione di protesi, usate sia per ricongiungere ossa fratturate sia per aiutare ad eliminare i problemi cardiovascolari associati all'uso degli stent. Infatti, oltre all'eccellente biodegradabilità, sono caratterizzati da un'elevata biocompatibilità e dall'adeguata compatibilità meccanica con le ossa umane. I metalli usati tradizionalmente - acciaio inossidabile e leghe di Ti - presentano vantaggi (la loro resistenza alla corrosione nell'ambiente fisiologico), ma anche svantaggi (riduzione della densità ossea in prossimità della protesi, che diminuisce la resistenza ossea). Inoltre, in molti casi, è necessario eseguire un secondo step chirurgico per eliminare il materiale una volta che ha adempiuto alla sua funzione. Negli ultimi anni, la medicina, che è nota per essere altamente conservativa, sta spingendo gli sforzi di ricerca verso la direzione della chirurgia implantare che richiede un solo step chirurgico: questo obiettivo è stato raggiunto dopo l'introduzione di impianti e supporti di fissazione biodegradabili. Queste esigenze hanno portato a pensare al Mg e le sue leghe come candidati molto promettenti per lo sviluppo di impianti temporanei e degradabili [8]. Di solito le protesi provvisorie e/o i dispositivi medici sono altamente personalizzati a causa delle complesse geometrie necessarie per i singoli pazienti. Questo aspetto ha motivato ancora di più le indagini su tecniche non convenzionali come SPF e SPIF. Sulla base di tali osservazioni, le leghe Mg sono diventate molto interessanti per i settori automobilistico, aeronautico e biomedico. A questo punto, l'effettiva limitazione dell'uso di Mg e delle sue leghe è principalmente dovuta alle sue proprietà meccaniche e di deformazione. Fortunatamente, nonostante la bassa formabilità a temperatura ambiente derivante dalla sua struttura cristallina HCP (Hexagonal Close-Packed) che ha un basso numero di piani di scorrimento, con l'aumentare della temperatura, diventano attivi sistemi di scorrimento aggiuntivi e meccanismi di deformazione [9]. Ciò consente un drastico aumento delle proprietà di deformazione del materiale. Inoltre, il Mg e le sue leghe mostrano proprietà superplastiche che possono essere impiegate industrialmente. In stretta correlazione con gli aspetti sopra menzionati, la presente attività di ricerca mirava a progettare sia il materiale che il processo di fabbricazione attraverso tecniche non convenzionali. In particolare, sulla base di una revisione aggiornata della letteratura, la motivazione di questa ricerca era di ottenere nuove leghe Mg in grado di competere con le leghe Mg disponibili in commercio. Per quanto riguarda un innovativo sistema in lega Mg, l'attenzione è stata focalizzata sull'identificazione di diversi elementi di lega in grado di aumentare la capacità di deformazione. Diverse leghe di Mg sono state fabbricate mediante colata e valutate. La fase di screening si è basata sul confronto dei risultati provenienti dalle prove di durezza (a temperatura ambiente) e di trazione (a vite senza fine e ad alta temperatura), con l'obiettivo di identificare il migliore dal punto di vista della formabilità. Infine, la lega a base di Mg con le migliori prestazioni (Mg-2Zn-2Ce) ottenuta è stata ampiamente studiata in condizioni superplastiche. Al termine della campagna sperimentale condotta, i risultati derivanti dalla lega Mg-2Zn-2Ce sono stati confrontati con quelli della lega commerciale AZ31B Mg (derivante dalla letteratura e, comunque, testati durante la presente attività di ricerca) . Evidenze sperimentali hanno mostrato che la nuova lega Mg-2Zn-2Ce consente di ottenere un comportamento Superplastico molto vicino a quello della lega AZ31B Mg [10]. Come anticipato, l'altro importante aspetto esaminato è stato rappresentato dalla progettazione del processo di formatura della lamiera, applicando un approccio numerico/sperimentale, finalizzato ad ottenere una forma molto complessa e con elevata precisione. Per ottenere un componente sano e complesso, un processo di produzione ottimizzato prevede una modellazione agli elementi finiti (FE) [11]. Per calibrare correttamente tale modello, è indispensabile l'adozione di modelli robusti di materiale costitutivo. In letteratura sono disponibili vari modelli costitutivi in grado di catturare il comportamento di deformazione delle leghe di Mg AZ31B ad alta temperatura. Lo stesso non può valere per la nuova lega Mg studiata. Inoltre, la nuova lega sperimentale Mg è stata ottenuta mediante colata e questo aspetto accoppiato a quello dell'Electro Discharge Machining (EDM) per l'estrazione dei campioni ha comportato periodi di tempo prolungati sia in termini di produzione di colata che di estrazione dei campioni. Per questo motivo, due diversi casi di studio (con riferimento sia al campo biomedico che all'applicazione automobilistica), che coinvolgono il processo SPF, sono stati progettati considerando la lega AZ31B Mg. L'approccio numerico/sperimentale è stato adottato solo per la procedura SPF al fine di progettare correttamente il processo di formatura e quindi valutare la capacità del modello di materiale implementato per prevedere il reale comportamento di deformazione della lega. In particolare, è stato utilizzato un approccio innovativo per determinare le costanti di tale modello: sono state determinate esclusivamente mediante test di rigonfiamento. Questa scelta era volta a valutare il comportamento deformativo della lega in condizioni più simili a quelle che caratterizzano il processo di formatura dei metalli industriale. Nel primo caso, lo studio si è concentrato su un recipiente sferico ottenuto tramite SPF. Come noto, uno degli aspetti più critici dei componenti ottenuti da SPF è la distribuzione intrinseca dello spessore non uniforme dopo la formatura. La presente attività di ricerca ha permesso di superare questo problema sfruttando un approccio ibrido. Infatti, i test SPF sono stati effettuati partendo da campioni SPIFed con una distribuzione dello spessore ottimizzata in grado di garantire, al termine della fase SPF, un'elevata uniformità di spessore nella zona apicale più critica. Sono state eseguite analisi numeriche della fase di formatura di SPF secondo il modello costitutivo del materiale suggerito da Enikeev e Kruglov [12]. In questo caso, sono stati effettuati confronti in termini di altezza della cupola rispetto al tempo di formatura e alla distribuzione dello spessore sul vaso sferico in base alla pressione del gas. Inoltre, al fine di ottimizzare la distribuzione dello spessore del componente finale, un altro modo importante considerato è stato il trattamento termico laser selettivo (LHT) della lamiera prima della fase di formatura. Con questo obiettivo, gli effetti di un LHT selettivo sul foglio di lega AZ31B Mg sono stati valutati usando un approccio numerico/sperimentale. I test che utilizzavano diversi livelli di potenza laser di un laser CO2 e che mantenevano il punto fermo erano finalizzati a determinare sperimentalmente l'evoluzione microstrutturale della lega studiata. Inoltre, sono stati adottati gli stessi test sia per impostare che per convalidare il modello numerico per la simulazione dell'LHT dei campioni implementando il modello costitutivo del materiale di Miao [13]. Infine, i campioni LHTed ottenuti sono stati testati numericamente e sperimentalmente mediante test di espansione libera per produrre una forma molto simile alla precedente ottenuta accoppiando SPIF e SPF. Sono state eseguite analisi numeriche del processo SPF sfruttando il modello del materiale di Carpenter [14] preventivamente calibrato sperimentalmente. Il secondo caso studiato è stato quello di una protesi di zigomo bioassorbibile personalizzata ottenuta mediante processi SPF e SPIF. Come ulteriore aspetto dell'approccio numerico/sperimentale utilizzato per il processo di produzione SPF, per il processo SPIF, l'ottimizzazione dei parametri di processo è stata eseguita utilizzando un approccio sperimentale basato su Design of Experiments (DoE) che modifica il valore dei principali parametri di processo, come Step, velocità di avanzamento e velocità di rotazione del mandrino. Infine, sono stati confrontati i risultati in termini di distribuzione dello spessore, rugosità e precisione della forma, provenienti da entrambi i processi SPF e SPIF.
Over the last years, the requirements in terms of exhaust gas emissions and fuel consumption have become stricter. It is imperative that beside the standards about limiting the pollutants released out from industry and power plants, emissions coming from engine–powered vehicles must be monitored. There are several standards, in different countries (such as Tier 3 in the US, LEV III in California, and Euro 6 rules in the EU), and all of these aims to lower vehicle emissions and further improvements in air quality [1]. Since road transport constitutes about 20 percent of the total CO2 emission, the European Union (EU) built up a legal structure with the precise aim of reducing emission and consequently the fuel consumptions. The transport sector is the only one in the EU where Greenhouse Gas (GHG) emissions are still rising [2]. Starting from the value of the fuel consumption (5 litres per 100 km) registered in the 2009, the EU has imposed mandatory targets for the average CO2 emissions of each vehicle manufacturer at 95 CO2/km within the 2021 [3]. This purpose can be reached following different strategies: (i) Reduction of vehicles weight, (ii) Downsizing of the engine parts and (iii) Improvement of fuel efficiency can be considered relevant and valid solutions. Regarding the first strategy, metal alloys with low densities, called "Light Alloys" such as Aluminium (Al), Magnesium (Mg) and Titanium (Ti) alloys, are required [3]. In fact, a weight reduction of 10% allows to obtain an improvement in terms of fuel consumption equal to about 5.5% [4,5]. In addition, it was estimated that, using 1 kg of light alloys to replace heavier materials, leads to a CO2 emission reduction of 20 kg within the life of the vehicle [4]. With reference to the third of the abovementioned approaches, also the optimization of the aerodynamic aspects represents a promising strategy: since in most cases complex geometry and small thickness of components are required, very complex shapes, which cannot always be manufactured with the conventional manufacturing techniques, are necessary. Main objectives of automotive products development include (i) increase in quality, (ii) safety and (iii) reduction of environmental impact. These objectives should be achieved in an efficient, cost effective way to optimize consumer value. Many different types of constructions, operational and processing materials are used in the automotive manufacturing chain, and their selection and proper use can have a significant impact on these objectives [6]. Supported by these technological aspects, unconventional sheet-metal forming processes (i.e. SuperPlastic Forming, SPF, and Single Point Incremental Forming, SPIF) are recurrently adopted instead of the conventional methodologies (i.e. Stamping). Furthermore, Mg alloys appear to be very attractive for several structural and biomedical applications due to their lightness and good mechanical properties associated to the properties very close to those of human bone. Moreover, Mg-based metals, including pure Mg and its alloys, are becoming increasingly popular in the medical industry due to their biodegradability [7]. For this reason, some Mg alloys could become an alternative to the other metals to manufacture prostheses, used to both fuse fractured bones and help eliminate cardiovascular problems associated with the use of stents. In fact, in addition to the excellent biodegradability, they are characterized by high biocompatibility as well as by the suitable mechanical compatibility with the human bones. As anticipated, Biometals have been used for a long time in medicine, mainly in prostheses, but also as joining elements in case of bone fractures bones or in vascular stents that are used to solve cardiovascular problems, among others. Traditionally used metals - Stainless steel and Ti alloys - have advantages (their resistance to corrosion in the physiological environment), but also disadvantages (the decrease in bone density in the proximity of the prosthesis, which decrease the bone resistance). In addition, in many cases, it is necessary to carry out a second surgery step to eliminate the material once it has fulfilled its function. In the last years, medicine, which is known to be highly conservative, is pushing the research efforts towards the direction of implant surgery requiring only one step approach: this goal was obtained after the introduction of implants and fixation supports which are biodegradable. These needs have led to considering Mg and its alloys as very promising candidates for the development of temporary, degradable implants [8]. Usually the temporary prostheses and/or medical devices are highly customized as a result of the complex geometries needed for individual patients. This aspect motivated once again investigation about unconventional techniques such as SPF and SPIF. Based on the above given accounts, Mg alloys have become very interesting for the automotive, aeronautics and biomedical fields. At this point, the actual limitation of the use of Mg and its alloys is mainly due to its mechanical and deformation properties. Fortunately, despite the low formability at room temperature resulting from its Hexagonal Close-Packed (HCP) crystal structure which has a low number of atomic slip planes, as temperature increases, additional slip systems and deformation mechanisms become active [9]. This allows a drastic increase of the material deformation properties. Furthermore, magnesium and its alloys show superplastic properties that are likely to be employed industrially. In close correlation with the abovementioned aspects, the present research activity was aimed to design both material and manufacturing process via unconventional techniques. In particular, based on an up-to-date literature review, the motivation of this research was to obtain new Mg alloys capable of competing with the commercially available Mg alloys. With respect to an innovative Mg alloy system, the attention was focused on the identification of different alloying elements able to increase the deformation capacity. Several different Mg alloys were fabricated by casting and evaluated. The screening phase was based on the comparison of the results coming from hardness (at room temperature) and tensile (at worm and high temperature) tests, aiming to the identify the best one from a formability point of view. Finally, the best performing Mg alloy (Mg-2Zn-2Ce) that we have obtained via casting was extensively investigated in superplastic conditions. At the end of the experimental campaign conducted, comparison of the results deriving from the Mg-2Zn-2Ce alloy were compared with those of the commercial AZ31B Mg alloy (deriving from the literature and, in any case, tested during the present research activity). experimental evidences showed that the new Mg-2Zn-2Ce alloy allow to obtain SuperPlastic behavior very close to the one of the AZ31B Mg alloy [10]. As anticipated, the other principal aspect investigated was represented by the sheet metal forming process design, applying a numerical/experimental approach, finalized to obtain very complex shape with high accuracy. Since the new Mg alloy developed, as documented in the chapter 3, was characterized by mechanical properties and deformation behavior very close to that of the commercial AZ31B Mg alloy, the numerical/experimental SPF process design was related to the latter Mg alloy. To obtain a sound complex component, an optimized manufacturing process involves a Finite Element (FE) modeling [11]. To correctly calibrate such a model, the adoption of a robust constitutive material models is imperative. Various constitutive models able to catch the deformation behavior of the AZ31B Mg alloys at high temperature are available in literature. The same cannot apply to the novel Mg alloy studied. In addition, the new experimental Mg alloy was obtained via casting and this aspect coupled with that of Electro Discharge Machining (EDM) for sample extraction involved prolonged time periods both in terms of casting production and extraction of the samples. For this reason, two different cases (with reference to both biomedical field and automotive application), involving SPF process, were designed considering the AZ31B Mg alloy. Numerical/experimental approach was adopted to only SPF procedure in order to design the forming process correctly and then to evaluate the capability of the material model implemented to predict the real deformation behavior of the alloy. In particular, an innovative approach was used to determine the constants of such a model: they were determined exclusively by means of bulge tests. This choice was aimed at evaluating the deformation behavior of the alloy under conditions more similar to the ones characterizing the industrial metal forming process. In the first case, our study focussed on a spherical vessel obtained via SPF. As a well-known fact, one of the most critical aspects of the components obtained by SPF is the inherent non-uniform thickness distribution after forming. The present research activity allowed to overcome this problem by exploiting a hybrid approach to the manufacture of the vessel. In fact, SPF tests were carried out starting from SPIFed samples with an optimized thickness distribution able to guarantee, at the end of SPF step, high uniformity of thickness in the most critical apical zone. Numerical analyses of SPF forming step were performed in accordance with the material model suggested by Enikeev and Kruglov [12]. In this case, comparisons in terms of dome height with respect to the forming time and thickness distribution on the spherical vessel according to the gas pressure were carried out. Furthermore, in order to optimize the thickness distribution of the final component, another important way considered was the selective Laser Heat Treatment (LHT) of the undeformed sheet before the forming step. With this aim, the effects of a selective LHT on the AZ31B Mg alloy sheet were evaluated using a numerical/experimental approach. Tests using different laser power levels of a CO2 laser and keeping the spot stationary were aimed in order to determine experimentally the microstructural evolution of the investigated alloy. In addition, the same tests were adopted to both set and to validate the numerical model for the simulation of the LHT of the samples by implementing the Miao’s constitutive material model [13]. Finally, the obtained LHTed samples were numerically and experimentally tested by means of bulge tests to produce a shape very similar to the previous one obtained coupling SPIF and SPF. Numerical analyses of SPF process were performed exploiting the Carpenter material model [14] preventively calibrated experimentally. The second case studied was a customized bioabsorbable cheekbone prostheses obtained by means of both SPF and SPIF processes. As an additional aspect to the numerical/experimental approach used for SPF manufacturing process, for the SPIF process, process parameters optimization was performed using an experimental approach based on Design of Experiments (DoE) changing the value of the main process parameters, such as Step down, Feed rate and Spindle speed. Finally, results in terms of thickness distribution, roughness and shape accuracy, coming from both SPF and SPIF processes, were compared.