FABRICACIÓN ADITIVA 39 PROYECTO OPTICED. ‘PROCESS OPTIMIZATION FOR ZERO-DEFECT MANUFACTURING OF LARGE PARTS’ Desde la Universidad del País Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), queremos agradecer al programa de Elkartek del Gobierno Vasco y la SPRI por concederle otro año más ayudas para llevar a cabo investigaciones en el sector de la máquina herramienta. Además, este proyecto, bajo el acrónimo Opticed (No.: KK-2021/00003), está formado por un consorcio de miembros que muestran año tras año el potencial de la Comunidad Autónoma Vasca en el ámbito del I+D+i dentro del sector del mecanizado. Los miembros del proyecto Opticed son los siguientes: Universidad del País Vasco – Euskal Heriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Fundación Tekniker, Ideko, Lortek, Mondragón Unibertsitatea – Mondragón Goi Eskola Politeknikoa, Tecnalia Research and Innvation y Fagor Aotek S. Coop. El objetivo del proyecto Opticed es investigar el desarrollo de funcionalidades para optimizar el proceso de fabricación por mecanizado con el fin de alcanzar una fabricación con cero defectos. Opticed propone un enfoque integral basado en simulación, monitorización y análisis de datos para optimizar el proceso de fabricación en todas las fases del desarrollo: diseño, introducción en el mercado, ciclo de vida de producción y adaptación a nuevos requerimientos. El objetivo final es que estos usuarios aumenten sus ratios de calidad y fiabilidad, acercándose cada vez más a la fabricación con cero defectos. El proyecto Opticed centrará su investigación en los procesos de fabricación de grandes componentes, en los que la fabricación con cero defectos adquiere una importancia crítica debido a su elevado coste unitario, sus cortas series y sus repercusiones medioambientales. Para ello, se abordarán de forma integrada cuatro áreas de investigación: el conocimiento fundamental de la influencia de los parámetros básicos del proceso en la calidad del componente, la monitorización del proceso de fabricación y el uso de esta información para controlar los procesos en tiempo real, el control de la calidad de la pieza resultante de los procesos de fabricación estudiados y el uso de los datos registrados durante el proceso de una forma más global, integrándolos con la información relativa a la fase de diseño y control de calidad, con el objetivo de optimizar la producción y optimizar los modelos de simulación, permitiendo mejorar las fases de diseño y control del proceso. Este enfoque integral se materializará en nuevas funcionalidades que proporcionarán una herramienta fiable, precisa y global para el análisis y optimización de un proceso productivo, considerando todas las variables clave y con capacidad para actuar con la agilidad que requiere cada una de las fases principales de un proceso de fabricación. superficies del defecto perpendiculares a la carga aplicada (polos de los vacíos casi esféricos o elipsoidales) hasta las superficies paralelas (ecuador de los vacíos generados). Además, la forma de los poros afecta a la distribución de la tensión alrededor de los vacíos. Las geometrías elipsoidales ovoides e irregulares aumentan los valores de tensión, mientras que las formas elipsoidales alargadas los disminuyen. Como consecuencia de la ductilidad del material, cuando las tensiones locales alrededor de los vacíos superan la tensión de fluencia, se produce una deformación plástica, disminuyendo la agudeza de los vacíos y, por tanto, relajando las tensiones. Así, el crecimiento de los vacíos tiende a formas alargadas, reduciéndose las relaciones de aspecto a medida que avanza el ensayo. Por último, el inicio de la fractura se localiza en el ecuador de los vacíos, donde la tensión supera la resistencia última a la tracción del material. El crecimiento de la grieta se ve impulsado por la reducción del área del material, lo que favorece la coalescencia entre los vacíos y, por tanto, el fallo prematuro del componente. Los resultados obtenidos mediante el análisis FEM basado en XRCT se correlacionan con los resultados experimentales. Tanto en la resistencia última a la tracción como en el alargamiento a la rotura se obtienen errores máximos del 3,36 y el 5,17%, respectivamente. Cabe señalar que los errores del modelo aumentan a medida que aumenta el alargamiento, ya que hay varios factores que afectan al rendimiento de la simulación y a la estimación del fallo, como el comportamiento y la modelización del fallo, la estrategia de mallado y la calidad de la malla. Este efecto se debe posiblemente al hecho de que cuanto más aumenta el alargamiento (cuanto más se retrasa el fallo), menor es la pendiente de la curva Tensión-Deformación, mostrando un crecimiento de la deformación con
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