Ciència dels Materials
Membres :
Maria Dolors Riera, Marc Soler.
Continguts de recerca i projeccio social :
Modelització
Determinació experimental de les equacions constitutives del comportament elastoplàstic de materials metàl.lics.
Com a exemple, cal destacar, en el camp de la xapa metàl·lica, la caracterització completa del seu comportament a deformació durant el conformat plàstic (embutició, doblat, ...):
- Obtenció, en el laboratori, de les corbes tensió-deformació en tracció uniaxial, amb extensometria, per tal de determinar tots els paràmetres de comportament: mòdul de Young, límit elàstic, resistència a la tracció, ductilitat, coeficients d´enduriment i anisotropia.
- Determinació de les corbes FLD per tal de conèixer completament el comportament a deformació plàstica de xapa metàl·lica.
El comportament mecànic de materials granulars, per aplicacions en Pulvimetal·lúrgia, és una de les àrees actives. En aquest cas, l´interès està centrat en dos aspectes ben diferents dels materials pulvimetal·lúrgics:
- Definició d´un model per representar l´elasticitat de compactes porosos metàl.lics i ceràmics, i
- El comportament de les partícules metàl·liques en la fase d´omplerta dels motlles de compactar i la transferència, dintre d´aquests motlles, de la pols metàl·lica.
Simulació de Processos
L´objectiu fonamental de la simulació de processos és ajudar a dissenyar i optimitzar tècniques de conformat per deformació plàstica: forja, laminació, conformats en fred i en calent de xapa metàl·lica, són alguns dels processos en els que les eines de simulació numèrica s´apliquen ja de forma habitual.
Un exemple dels resultats obtinguts de la simulació d´un conformat en calent de xapa d´acer, es mostra en les Figs. 1 i 2.
Fig. 1.- Distribució de temperatura en la xapa metàl·lica i en les eines durant un procés de conformat en calent. |
Es tracta d´un cas de deformació plana (per això es simplifica el càlcul suposant que n’hi ha prou amb un model bidimensional), en el que s´estudia els estats tèrmic i mecànic de tot el sistema. En la Fig. 2 es representa l´evolució de la temperatura en dos punts de la matriu durant el procés de conformat.
La Fig. 3 correspon a la distribució de temperatura de la xapa al final del seu conformat plàstic. En la Fig. 4, es representen les lleis de refredament en les zones més freda i més calenta.
Fig. 2.- Evolució de la temperatura en dos punts de la matriu durant el procés de conformat en calent de la Fig. 1. |
Fig. 3.- Distribució de temperatura en la xapa metàl·lica al final del seu conformat. |
Fig. 4.- Refredaments en les zones més freda i més calenta de la xapa metàl·lica de la Fig. 3. |
La modelització i simulació de mecanismes de desgast és, encara, en una etapa inicial, però de gran interès per la indústria del conformat plàstic.
Fig. 5.- Part d'un equip per estudiar el comportament a desgast de materials.
Correu electronic de contacte :
