MINIMAT - Desarrollo de producto personalizado con el mínimo material necesario y fabricación por tecnologías aditivas

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Proyecto cofinanciado por los Fondos FEDER dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2007-2013 en el marco del Programa de apoyo del IVACE a los Institutos Tecnológicos.    

Utilización de tecnologías innovadoras (software optimización y TFA) para fabricar productos de alto valor añadido, optimizados y ajustados a las necesidades del usuario y las condiciones de funcionamiento.

El presente proyecto trata de optimizar varios tipos de producto: complejos, de alto valor añadido y/u orientados al usuario mediante el uso de las capacidades de las tecnologías de fabricación aditiva y la utilización de software de optimización topológica mediante el uso de Método de Elementos Finitos (MEF). Estas herramientas permiten simular el nivel de tensiones al que se encuentra sometido un componente, dada una geometría, dadas unas cargas, un material y unas condiciones de contorno; la transmisión de calor a través de una pieza, etc.

Las herramientas de optimización topológica por MEF optimizan la cantidad de material de una pieza, dadas unas cargas y condiciones de contorno, mediante iteraciones y variaciones de la geometría inicial. Este software CAE orienta al ingeniero indicándole que región de la pieza trabaja menos que otras, por tanto en esta región de la pieza puede reducirse la cantidad de material y otras zonas reforzarse para soportar las condiciones de funcionamiento. De esta manera pueden obtenerse diseños de producto optimizados, con el mínimo material necesario, para soportar las condiciones de funcionamiento. Incluso pueden realizarse piezas con distintos comportamientos con un mismo material al incluir zonas rígidas y zonas flexibles.

Las tecnologías de fabricación por adición de material por capas permiten la fabricación de piezas y productos con geometrías muy complejas, prácticamente cualquier geometría es fabricable, sin las limitaciones de los procesos de fabricación convencionales (mecanizado, forja, inyección, etc.) y sin la necesidad de invertir en utillaje.

Las tecnologías de fabricación aditiva (TFA ó FA) utilizan un fichero CAD 3D, por tanto cuanto más trabajado este el diseño del producto, más optimizado y mayor será su valor añadido sin incrementar el coste de fabricación. Al contrario, cuanto más optimizado esta un producto, normalmente menor material se utiliza y menor es su coste de producción con FA. No ocurre así por ejemplo: en mecanizado, donde cuantas más operaciones de fresado, más se incrementa el coste.

Estos procesos de fabricación permiten colocar selectivamente el material donde sea necesario, por ejemplo, para soportar las cargas y condiciones de funcionamiento. Incluso es posible, fabricar productos que incluyan regiones con: estructuras espaciales en 3D para aligerar la pieza, espesores de pieza variables, zonas reforzadas (según las cargas a soportar), cavidades (donde no se necesita material), etc.

En conclusión, el objetivo de esta investigación es la introducción a las empresas valencianas la posibilidad de competir en Europa utilizando tecnologías innovadoras (software optimización y TFA) para fabricar productos de alto valor añadido, optimizados y ajustados a las necesidades del usuario y las condiciones de funcionamiento.   Esto se realizará mediante el desarrollo de demostradores de alto valor añadido, de diferentes sectores mediante el uso de las citadas tecnologías innovadoras.

Coordinador: AIMME.


Fecha de inicio: 01-01-2013
Fecha de finalización: 31-12-2013
Referencia del proyecto: IMDECA/2013/47
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