Técnica y Tecnología

FABRICACIÓN AVANZADA 23 ción rápida, gran fuerza de impacto, estabilidad de deformación y fácil control. Durante el progreso de la EMR, se puede obtener una interferencia uniforme, lo que facilita su aplicación en estructuras compuestas. Como ya se ha mencionado, alige- rar el peso de los componentes es el principal objetivo a la hora de diseñar cualquier tipo de estructura. Además, los diseños más impresionantes que se pueden observar en la tierra son aquellos que han ido desarrollándose en la naturaleza a lo largo de millones de años mediante la selección natural. Si un diseñador es capaz de imitar este tipo de diseños, conseguirá resultados más eficientes que basándose en su propia experiencia. Existen dos mane- ras de imitar a la naturaleza, aquella que imita directamente el proceso de la selección natural (Diseño mediante simulación) o el método que imita directamente los patrones observa- dos en organismos vivos (Imitación directa). Ambos métodos resultan interesantes y por lo tanto deben ser estudiados de igual manera. En ingeniería, la reducción de peso y la consecuente reducción de material para el diseño de una pieza supone un factor crítico. Mediante los diseños biónicos es posible crear diseños para casos específicos con condiciones de contorno bien definidas que reducen considerablemente el peso a la vez que se mejoran y se mantienen algunas de las propiedades estructurales del diseño inicial i.e. respuesta a vibración, factor de seguridad… Para ello, por ejemplo, se puede basar en las formas de los exoesqueletos desarrollados por las diatomeas o en las estructuras de las alas de las libélulas. Debido a esta necesidad de reducir el peso en inge- niería, se está desarrollando una tesis doctoral con el objetivo de rediseñar nuevas estructuras basadas en dise- ños biónicos tanto para el sector de la automoción como el aeroespacial. Por últimos, la ingeniería mecánica requiere cada vezmás poder confiar en los resultados de las simulaciones de los procesos que se usan para fabricar productos metálicos. La mayoría de estos presentan una adecuada fiabi- lidad entre datos de la simulación y datos experimentales. Sin embargo, en caso que el mecanizado estuviera caracterizado por una velocidad de deformación muy alta y por unas pro- piedades de conducción térmica del material muy baja, esto podría llevar hacia una localización de la deforma- ción plástica en un área específica que se llama ‘banda de cizallamiento’. Puesto que la calidad del mecanizado podría ser establecida con estas con- diciones, predecir exactamente la creación y la evolución de la banda de cizallamiento es fundamental. Debido a la localización de la deformación plástica, la temperatura aumenta, y el material se suaviza localmente. Los modelos matemático clásicos que se usan en la mayoría de los softwares Figura 11. Remachado de aluminio y composite (CFRP). Figura 12. Diseño biónico de una estructura aeroespacial y muestra de estructuras que se encuentran en la naturaleza.