Metamateriales obtenidos por fabricación aditiva: Casos de aplicación en el sector aeroespacial

Ponente: Juan García Martínez (Departamento de Estructuras y Materiales, INTA)

Fecha: Miércoles, 27 de noviembre de 2024 (12:00)

Resumen:

Los requisitos para el sector aeroespacial y de defensa se han vuelto cada vez más estrictos, lo que impulsa la necesidad de diseñar nuevos materiales con propiedades personalizadas. Esta charla explora el uso combinado de la fabricación aditiva y los metamateriales para abordar estas demandas en evolución. Se presentan dos enfoques: uno se centra en el diseño y la simulación de metamateriales, mientras que el otro busca validar un nuevo compuesto de matriz cerámica, cordierita reforzada con grafeno, como reemplazo de los metales de alta resistencia en estructuras primarias.

El primer enfoque implica el uso de metamateriales para mitigar vibraciones. Las estructuras de celosía con gradación funcional, producidas mediante manufactura aditiva, permiten realizar modificaciones a estructuras existentes, optimizando el desempeño para frecuencias y escenarios de carga específicos, logrando además reducir los tiempos de fabricación. Las simulaciones de celosías 3D se utilizan para predecir la atenuación de vibraciones a través de la resonancia, basándose en diagramas de dispersión que determinan las bandas de frecuencia de atenuación. 

El segundo enfoque investiga las cordieritas reforzadas con grafeno como sustituto de los metales tradicionales en el soporte de lentes ópticos, expuestos a diversas condiciones térmicas. Las propiedades mecánicas del material y su expansión térmica ajustable lo convierten en una alternativa prometedora al Ti6Al4V. La manufactura aditiva mejora la eficiencia de producción, permitiendo una transición de uniones mecánicas a uniones adhesivas en los soportes de lentes ópticas, lo que reduce el estrés, mejora la durabilidad y simplifica la integración.

Ambos enfoques demuestran el potencial de la manufactura aditiva y los metamateriales para abordar los desafíos de vibración y cargas térmicas en las estructuras del sector aeroespacial y de defensa.

Estos trabajos son parte del proyecto de I+D+i AERORECORD-3D (PID2021-125612OA-C22), financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y, según proceda, por “FEDER Una manera de hacer Europa”, por la “Unión Europea” o por la “Unión Europea NextGenerationEU/PRTR” y XS-Meta & CoMEtaS Projects, which has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie Grant Agreement No. 956401 & 101007815, respectively.

Detalles de conexión (Zoom):

Link: https://rediris.zoom.us/j/92398443869

Meeting ID: 923 9844 3869

Cualquier duda sobre el seminario, por favor, contactad con la Dra. María García Martínez (garciamam@inta.es) o con Carlos Lozano (lozanorc@inta.es). Más información en la página web de la Asociación API-INTA (https://www.inta.es/APIWeb/es/inicio/).