Una tesis doctoral desarrolla estructuras sólidas avanzadas más eficientes y sostenibles con tecnología de fabricación aditiva FFF

Es en este contexto donde Albert Forés Garriga ha llevado a cabo su tesis doctoral en IQS, bajo el título “Diseño y Fabricación Aditiva de sólidos celulares para estructuras ligeras híbridas tipo sándwich”, realizada en el Departamento de Ingeniería Industrial −Grupo Applied Mechanics and Advanced Manufacturing (GAM) de IQS School of Engineering−, bajo la dirección de Marco Antonio Pérez.

El objetivo general de la tesis de Forés era, por tanto, contribuir al diseño y a la fabricación aditiva /AM de estructuras híbridas tipo sándwich más eficientes, utilizando núcleos celulares ligeros construidos por Fabricación de Filamento Fundido (FFF), uno de los métodos más extendidos de AM. El material seleccionado para esta investigación es el Ultem 9085, una politerimida técnica de altas prestaciones que ofrece un excelente ratio resistencia-peso y que cuenta con certificación FST – Flame Smoke and Toxicity, necesaria para el uso en el sector aeronáutico.

La investigación se abordó en tres niveles de estudio diferentes. En primer lugar, Forés analizó el comportamiento del material, para comprender como los diferentes parámetros de fabricación que ofrece el proceso FFF modifican sus propiedades mecánicas, realizando ensayos de tensión, flexión, y cizallamiento acompañados por la técnica de extensometría sin contacto de Digital Image Correlation (DIC). La segunda etapa de esta tesis se focalizó en el estudio del diseño y la fabricación de sólidos celulares bioinspirados, así como el análisis de su comportamiento mecánico. Finalmente, los diseños con las propiedades más interesantes se implementaron como núcleos celulares ligeros en estructuras sándwich híbridas. Para ello, los núcleos bioinspirados de UltemTM 9085 se combinaron con pieles de Polímero Reforzado por Fibra de Carbono (CFRP), y se analizó su comportamiento a flexión.