3DPC (Fabricación Aditiva)

Desarrollo de estructuras tipo sándwich con pieles de material compuesto y núcleos fabricados mediante tecnología aditiva.

La reducción del peso de los vehículos de transporte ha demostrado ser una manera muy efectiva de mejorar su eficiencia, resultando en una disminución del consumo de combustible y de las correspondientes emisiones a la atmósfera. Una solución altamente competitiva, adoptada y consolidada por la industria para este fin, son los compuestos estructurados en sándwich. Un sándwich consiste en la unión de dos pieles delgadas, rígidas y resistentes separadas por un núcleo ligero y relativamente grueso. Esta disposición de materiales permite crear paneles y elementos estructurales muy ligeros y con una alta rigidez y resistencia a flexión. Por ello, el uso de esta solución estructural permite afrontar este desafío con garantías, revelando un enorme potencial de aplicabilidad en diferentes sectores como la industria aeronáutica, la eólica, la naval, la automovilística y el transporte en general.

La tipología del núcleo que conforma el sándwich desempeña un rol fundamental en el comportamiento estructural, por lo que su elección se convierte en una decisión estratégica. Las notables propiedades mecánicas de los núcleos de panel de abeja, en comparación con otras tipologías de núcleos, los convierte en potenciales candidatos para una gran variedad de aplicaciones. No obstante, los diseños geométricos están condicionados por las limitaciones de las técnicas de fabricación convencionales. En este sentido, los recientes desarrollos en el campo de la tecnología de fabricación aditiva constituyen un punto de inflexión en la viabilidad de fabricación de esta tipología de núcleos reticulares.

El objetivo general de este proyecto es contribuir en el desarrollo de estructuras tipo sándwich con pieles de material compuesto y núcleos fabricados mediante tecnología aditiva. Se pretende investigar en el diseño, la fabricación y el análisis de núcleos reticulares de panel de abeja y núcleos tridimensionales bioinspirados con diferentes geometrías y disposiciones de celda, que junto con unas pieles de CFRP conformarán un sándwich híbrido de altas prestaciones mecánicas. Con ello se trata de demostrar la viabilidad de la tecnología de fabricación aditiva, y en particular de la técnica Fused Deposition Modeling (FDM), para la fabricación de núcleos de paneles sándwich, proporcionando así nuevos grados de libertad en el diseño de estructuras y componentes ligeros en combinación con los materiales compuestos avanzados.