Mikel Iragi Sampedro ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Mikel Iragi Sampedro ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Mikel Iragi Sampedro ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Tesiaren izenburua: "Caracterización y Modelización del Comportamiento Mecánico de Materiales Compuestos de Fibra Continua con Orientaciones No-Convencionales fabricados mediante Impresión 3D"
Epaimahaia:
- Presidentzia: Carlos Daniel González Martínez (UPM)
- Bokala: Norbert Blanco Villaverde (Universitat de Girona)
- Bokala: Germán Castillo López (Universidad de Málaga)
- Bokala: Cristina Pascual González (Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid-CSIC)
- Idazkaria: Aritz Esnaola Arruti (Mondragon Unibertsitatea)
Laburpena:
Garraioaren sektorean zero emisioko erronka lortzeko, ibilgailuen pisua nabarmen murrizten lagundu dezaketen material eta teknologia berriak garatu behar dira. FFF “Fused Filament Fabrication” estrusio-teknologian berriki egindako aurrerapenei esker, zuntz jarraituz indartutako termoplastikoak inprimatu ahal dira. Teknologia honek, gaur egun zuntzak kurbatzeko beste edozein prozesu automatizatuk baino gaitasun handiagoa ematen du. Ezaugarri horri esker, ezin hobea da fibra-gidatudun material konposatuen diseinu- eta fabrikazio-espazioak handitzeko, adibidez, zulo estrukturalki kritikoak dituzten osagaietan aplikatzeko. Egoera horrek eragin zuen doktorego-tesi hau. Tesi honen helburua, 3D inprimaketaren bidez fabrikatutako zuntz jarraituko konpositeen portaera mekanikoa karakterizatzea eta modelizatzea da, zuntz orientazio ez-konbentzionalak dituzten osagai estrukturalak diseinatzeko.
Tesi honetan osagaien eta konposite inprimatuaren konposizioa, mikroegitura eta propietate mekanikoak karakterizatu ziren. Horretarako, ohiko konpositeen karakterizazio fisiko eta mekanikorako araututako teknika esperimentalak aplikatu ziren. Inprimatutako laminatuan fabrikazio-akatsak identifikatu ziren: porositate handia, zuntzen banaketa ez-homogeneoa, eta kordoien eta laminen arteko atxikidura baxua. Akats horiek, inprimaketa-prozesuan ematen den materialaren kontsolidazio termomekaniko urriaren ondorio dira. Zuntzen norabidean materialaren portaera mekanikoa egokia da; hala ere, matrizea nagusi den zeharkako eta laminarteko kargapeko portaeran fabrikazio-akatsek eragin handia dute, eta propietateak eskasak dira. Ezaugarri altuko aplikazio estrukturaletan bideragarritzat jotzeko FFF inprimaketa prozesuak garapen handiagoa behar duela ondorioztatzen da. Ildo horretan, ikusi zen beroan prentsatu ondoren nabarmen hobetzen dela konposite inprimatuaren laminarteko portaera.
Bestalde, zurruntasun aldakorreko VS (“Variable-Stiffness”) laminatuak diseinatu, fabrikatu eta probatu ziren. Funtzio kurboa erabili zen VS laminatuen zuntzaren ibilbidea deskribatzeko, eta, horrek, diseinura bideratutako meso eskalako elementu finituen eredua parametrizatzea ahalbidetu zuen. Materialaren hausturaren hasiera eta azken haustura aurreikusteko, tentsio-egoeran oinarritutako eredu konbentzionalak erabili ziren, baina inprimatutako material konposatuaren ezaugarrietara egokituta. Eredu horiek, laminatu inprimatuaren zuntzak nagusi diren portaera zuzen aurreikusi zuten. Gaur egungo inprimagailu komertzialek muga handiak dituzte zuntzaren ibilbidea konfiguratzeko, eta, beraz, laminatuaren diseinua egokitu behar izan zen fabrikazio-baldintzak betetzeko. Diseinatutako VS laminatuek nabarmen hobetu zuten erreferentziazko laminatu kuasi-isotropoen trakziozko “open-hole” portaera. Honela, baieztatzen da 3D inprimaketa teknologia egokia dela etendura txikiak dituzten osagai arinak fabrikatzeko.