podstawowe

hybrydowo

Celem przedmiotu jest zapoznanie studenta z wiedzą o materiałach i procesach produkcyjnych w zakresie

koniecznym do przeprowadzenia projektu od fazy koncepcyjnej do wdrożenia.

Przedmiot ma na celu wyposażenie projektantów w wiedzę o materiałach i procesach
produkcyjnych niezbędną do świadomego projektowania. 80% wpływu środowiskowego
produktu określa się na etapie projektowania - dlatego wybór materiału i procesu to
decyzje kluczowe dla sukcesu projektu.

Kluczowe kompetencje:
• Wybór odpowiedniego materiału do aplikacji projektowej
• Projektowanie z uwzględnieniem ograniczeń procesów produkcyjnych (DFM)
• Zrozumienie związku: materiał ↔ proces ↔ forma
• Świadomość ekologiczna i projektowanie zrównoważone (DfS, DfD)
• Znajomość innowacyjnych materiałów i technologii 2024-2025

PROGRAM WYKŁADÓW
BLOK I: WPROWADZENIE
Wykład 1-2 | Materiały i procesy jako fundament projektowania produktu
• Triada projektowa: materiał - proces - forma
• Historia materiałów w projektowaniu
• Właściwości materiałów istotne dla projektanta
• Metodologia wyboru materiału (Ashby Charts)
• Kluczowe pojęcia: Design for Manufacturing (DFM), Design for Disassembly (DfD),
Design for Sustainability (DfS)
BLOK II: GŁÓWNE GRUPY MATERIAŁOWE
Wykład 3-4 | Metale i stopy
• Stal, aluminium, miedź, tytan, magnez
• Stopy z pamięcią kształtu (SMA)
• Druk 3D metali, recykling metali
Wykład 5-6 | Tworzywa sztuczne i polimery
• Termoplasty, termoutwardzalniki, elastomery
• Polimery inżynieryjne i wysokowydajnościowe
• Bio-polimery, recykling tworzyw
Wykład 7 | Ceramika i szkło
• Ceramika tradycyjna i techniczna
• Szkło: produkcja, obróbka, dekoracja
• Szkło inteligentne (elektro/fotochromowe)
• ReCinder - ceramika z recyklingu
Wykład 8-9 | Drewno i materiały drewnopochodne
• Gatunki drewna, właściwości
• Sklejka, MDF, płyty wiórowe
• Procesy: gięcie, formowanie, CNC
• Certyfikacja FSC/PEFC, CLT
Wykład 10-11 | Materiały kompozytowe
• Włókna: szklane, węglowe, aramidowe, naturalne
• Procesy: laminowanie, RTM, pultruzja
• Druk 3D kompozytów ciągłowłóknistych
• Recykling kompozytów
Wykład 12 | Materiały tekstylne i elastomery
• Włókna naturalne i syntetyczne
• Smart textiles, bio-leather
• Elastomery, TPE/TPU, piany
BLOK III: PODSTAWOWE PROCESY PRODUKCYJNE
Wykład 14-16 | Procesy kształtowania metali
• Odlewanie: piaskowe, kokilowe, ciśnieniowe, investment
• Obróbka plastyczna: kucie, walcowanie, wytłaczanie, tłoczenie
Wykład 17-18 | Obróbka ubytkowa CNC
• Frezowanie 3/4/5-axis
• Toczenie CNC
• DFM dla obróbki CNC
Wykład 19-20 | Technologie tworzyw sztucznych
• Wtryskiwanie: DFM, insert/overmolding
• Wytłaczanie: profile, rury, folie, blow molding
• Termoformowanie: vacuum/pressure forming
Wykład 21 | Procesy łączenia materiałów
• Spawanie metali: MIG/MAG, TIG, laser, FSW
• Zgrzewanie tworzyw: ultrasonic, hot plate, laser
• Klejenie, łączenia mechaniczne
Wykład 22-23 | Obróbka powierzchni i wykończenie
• Metale: anodowanie, powder coating, PVD, pasywacja
• Tworzywa: malowanie, pad printing, teksturowanie
• Drewno: lakierowanie, olejowanie, bejcowanie
BLOK IV: TECHNOLOGIE PRZYROSTOWE
Wykład 24-25 | Druk 3D - Additive Manufacturing
• Technologie polimerowe: FDM, SLA, SLS
• Technologie metalowe: DMLS, EBM, Binder Jetting
• Zaawansowane: MJF, Material Jetting, Continuous Fiber
• Design for Additive Manufacturing (DfAM)
• 4D printing i smart materials
BLOK V: INNOWACYJNE MATERIAŁY
Wykład 26-27 | Materiały przyszłości 2025-2030
• Smart Materials: SMP, SMA, self-healing, chromogenic
• Bio-based: mycelium, algae, bacterial cellulose, hemp
• Advanced composites: carbon fiber, recycled CF
• Nanomaterials: graphene, CNT, nanocellulose
• Recycled & upcycled materials
BLOK VI: PROJEKTOWANIE ZRÓWNOWAŻONE
Wykład 28-29-30 | Ecodesign, Circular Design, Cradle to Cradle
• Circular Economy - 3 zasady Ellen MacArthur Foundation
• Cradle to Cradle Certification v4.1
• Life Cycle Assessment (LCA) - narzędzia: SimaPro, FOOTPRINTCALC
• Design for Disassembly (DfD) - ISO 20887:2020
• Biomimicry - uczenie się od natury
• Digital Product Passports (EU ESPR 2024)
• Carbon Footprint Calculation
• Regenerative Design & Doughnut Economics
• Case studies: IKEA, Cisco, Fairphone, Interface, Patagonia
WYKŁADY SPECJALISTYCZNE
Wykład spec. | Meblarstwo
• Materiały i procesy w projektowaniu mebli
• Gięcie drewna, formowanie sklejki
• Design icons: Thonet, Eames, Panton
• Circular design w meblarstwie

METODOLOGIA ZAJĘĆ

• Wykłady interaktywne z prezentacją próbek materiałów
• Demonstracje procesów (filmy, case studies)
• Analiza produktów komercyjnych - dobre i złe praktyki
• Dyskusje o trade-offs i kompromisach projektowych

- wykład problemowy

- dyskusja przy okazji prezentacji przykładów materiałów i procesów

- wykłady i konsultacje online

Uzupełniająca:

M.W. Grabski, J.A.Kozubowski,: Inżynieria materiałowa, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.

W.M. Lewandowski, Techniczne podstawy wzornictwa przemysłowego. ASP. Gdańsk 2002

C. Nawrot, J. Mizera. K.J. Wyrzykowski, Wprowadzenia do technologii materiałów dla projektantów, PW Warszawa 2006.

na ocenę 3,0: wymagane minimum 60 - 50 % obecności 
na ocenę 4,0: wymagane minimum 70 - 60 % obecności
na ocenę 4,5: wymagane minimum 75 - 70 % obecności
na ocenę 5,0: wymagane minimum 95 - 75 % obecności
na ocenę 5,5: wymagane minimum 100 - 95 % obecności 

05-10-2025