I+D 55 debido a la libertad de diseño que ofrecen este tipo de procesos. Esta ventaja de las tecnologías FA permite crear formas orgánicas y geometrías complejas sin afectar en el coste o la complejidad de la fabricación. Las herramientas de optimización estructural son especialmente útiles en la FA ya que se utilizan para obtener estructuras ligeras y de alto rendimiento. Esto es especialmente relevante para industrias como la aeroespacial y transporte, donde las piezas deben cumplir con las especificaciones de las condiciones de carga en un espacio de diseño determinado. Las herramientas de optimización estructural brindan soluciones de diseño mediante la aplicación de modelos numéricos iterativos, basándose en diferentes algoritmos de cálculo. Generalmente, la optimización estructural se divide en 3 categorías, que corresponden a optimización de tamaño, optimización de forma y TO [6]. Entre estos tres métodos de optimización, la TO se considera la más genérica porque puede generar nuevos diseños sin necesidad de disponer de uno predeterminado, lo que resulta de gran interés para los diseñadores de FA. La TO es una herramienta que proporciona un diseño de la pieza en función de los objetivos (normalmente minimizar la masa o maximizar la rigidez), requisitos de carga y restricciones de diseño establecidos. Los resultados obtenidos utilizando la TO sirven como referencia para la geometría final de las piezas fabricadas por FA [2], [3]. Después de llevar a cabo la TO, puede ser necesario ajustar la geometría de la pieza teniendo en cuenta las posibles operaciones de posprocesado. Por lo tanto, puede ser necesario añadir espesor en aquellas zonas donde se vaya a realizar un mecanizado posterior. Por otro lado, las altas velocidades de calentamiento/enfriamiento y los grandes gradientes que se generan en la pieza durante la impresión con las tecnologías de FA pueden generar tensiones residuales y, en consecuencia, deformaciones en las piezas. El uso de herramientas de simulación para anticiparse a posibles problemas de impresión 3D es uno de los factores más importantes para la correcta aplicación de estas tecnologías. Estas simulaciones de procesos pueden proporcionar información útil que se puede utilizar para minimizar o evitar problemas de impresión, como es el caso de la optimización de los parámetros del proceso para minimizar las tensiones, la orientación adecuada de la impresión y la optimización del soporte. Además, las herramientas de simulación se pueden utilizar junto con otros programas de cálculo de elementos finitos para predecir el comportamiento de las piezas [3]. DESARROLLO DEL PROYECTO En este contexto, y en el marco del Título Propio de Especialización Universitaria en Fabricación Aditiva que se imparte en la Escuela Universitaria de Ingeniería Dual de IMH Campus, se ha desarrollado un proyecto cuyo objetivo consiste en el rediseño de la mangueta delantera del nuevo monoplaza 100% eléctrico FSB2022 del equipo Fórmula Student Bizkaia (en adelante FSB) de la Escuela de Ingeniería de Bilbao. El propósito del presente trabajo es doble, por un lado, aligerar el peso de la pieza, y por otro, analizar las diferentes fases de diseño que requiere la adopción de las tecnologías de Fabricación Aditiva para su fabricación, en este caso la tecnología Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Rediseño de la mangueta para su fabricación mediante FA El primer paso ha consistido en analizar las propiedades mecánicas de la mangueta actual bajo la acción de todas las cargas aplicadas (suministradas por el equipo FSB) empleando la herramienta de software de análisis de elementos finitos Simcenter 3D integrado en el sistema NX de Siemens y ejecutando un estudio estático lineal. Para ello, y a partir del modelo inicial, se han realizado varias simplificaciones geométricas (radios de acuerdo Figura 1: Monoplaza FSB2022 (izquierda) y detalle de la mangueta delantera objeto de estudio (derecha).
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