04
de febrer
del
2022
Actualitzat
a les
17:08h
El centre tecnològic Eurecat Manresa ha desenvolupat i patentat dues tecnologies innovadores per predir el comportament de la xapa metàl·lica en el procés de conformat i en servei, així com per avaluar de forma més ràpida i econòmica la seva resistència a la fatiga i tenacitat de fractura, especialment interessant quan es tracta d'acers i aliatges d'alumini d'alta resistència utilitzats en la construcció de vehicles més lleugers.
En concret, el nou procediment ràpid per a l'avaluació de la resistència a la fractura de la xapa ofereix una solució més simple a partir d'una eina innovadora que permet obtenir un gran nombre de mostres en pocs minuts, el que simplifica i abarateix l'assaig.
Eurecat "ha demostrat recentment en diverses publicacions científiques que la tenacitat de fractura és un excel·lent indicador de la resistència a impacte de la xapa i de la capacitat de ser transformada en processos de gran volum productiu sense defectes", afirma el seu director científic, Daniel Casellas.
"Amb aquesta tecnologia, Eurecat posa a l'abast de les empreses un mètode assequible per a l'avaluació de la tenacitat de fractura en xapa d'alta resistència, molt rellevant per optimitzar la selecció de materials", destaca la directora de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics, Montse Vilaseca.
El sistema "permet obtenir una gran quantitat de mostres en pocs minuts i es pot utilitzar en una màquina de proves universal, sense necessitat de disposar d'un equip especial, fet que permet un estalvi econòmic i de temps en relació amb els procediments convencionals de preparació de mostres per assaigs de tenacitat", explica l'investigador de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics David Frómeta.
El nou procés consta de tres fases, la primera de les quals consisteix en la preparació de provetes o mostres per a l'assaig, on mitjançant un simple procés de cisalla s'hi introdueixen unes entalles de radi afilat. La segona és l'assaig de tracció, on les provetes entallades, amb diferents longituds de lligament (longitud entre les dues entalles), s'estiren fins a la fractura en una màquina d'assajos universal. La tercera fase consisteix en el càlcul del valor de tenacitat del material, a partir del tractament matemàtic i estadístic dels valors d'energia de la fractura obtinguda en provetes amb diferents lligaments.
Determinar el límit de fatiga de forma ràpida
Per altra banda, Eurecat ha desenvolupat un altre assaig nou que permet determinar el límit de fatiga de xapa en poques hores i només fent servir tres mostres. El nou mètode, validat en el marc del projecte europeu FormPlanet, s'ha desenvolupat considerant els requeriments de diferents organitzacions per assegurar-ne l'acceptació i l'aplicació en diferents laboratoris.
Aquest mètode ha estat desenvolupat "com una eina de suport a l'equip de disseny de components metàl·lics amb la finalitat de poder plantejar moltes condicions d'assaig i obtenir la resistència a la fatiga per a cadascuna de manera eficient", explica l'investigador de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics Sergi Parareda.
L'assaig, basat en monitorar l'evolució de la rigidesa del material mentre s'apliquen càrregues cícliques, ofereix una solució més robusta que amb la utilització d'equips de fatiga convencionals. El mètode permet millorar la selecció i el desenvolupament de materials gràcies a conèixer millor com afecten els paràmetres de conformació de la peça, tractaments tèrmics i diferents processos a la resistència a la fatiga del component final.
Ambdues tecnologies han estat validades en el marc del projecte europeu FormPlanet, on participen fabricants d'acers i aluminis, empreses del sector de la xapa i fabricants de vehicles.
D'acord amb el director científic d'Eurecat, els resultats obtinguts amb aquestes noves metodologies "suposen la confirmació d'Eurecat com a centre tecnològic de referència en l'avaluació mecànica de materials d'alta resistència per a l'automoció i permeten donar resposta a les necessitats d'aquest i altres sectors a l'hora de seleccionar materials avançats i oferir productes de xapa d'alta resistència a l‘impacte i que permetin seguir reduint el pes dels vehicles".
Les metodologies desenvolupades formaran part del catàleg de serveis que oferirà el projecte FormPlanet, un Open Innovation Test Bed que posarà a l'abast de les empreses del sector del conformat de la xapa metàl·lica nous serveis en l'àmbit de la caracterització i modelització de peces metàl·liques amb l'objectiu de predir i optimitzar el seu rendiment i reduir el temps de la comercialització de nous desenvolupaments en aquest àmbit.
FormPlanet, coordinat per Eurecat, s'emmarca dins el programa Horizon 2020 de la Unió Europea i compta amb un consorci europeu format per tres centres tecnològics i de recerca (Eurecat, Fraunhofer IWU i COMTES FHT AS), dues universitats (Luleå Tekniska Universitet i Università di Pisa), tres empreses (LETOMEC, Granta DESIGN i APPLUS – LGAI Technological Center, SA), vuit empreses industrials (CRF - Stellantis, ArcelorMittal, Arania, Estamp, Arcelik, ALUDIUM, AP&T i Lamera) i UNE com a organisme d'estandardització.
En concret, el nou procediment ràpid per a l'avaluació de la resistència a la fractura de la xapa ofereix una solució més simple a partir d'una eina innovadora que permet obtenir un gran nombre de mostres en pocs minuts, el que simplifica i abarateix l'assaig.
Eurecat "ha demostrat recentment en diverses publicacions científiques que la tenacitat de fractura és un excel·lent indicador de la resistència a impacte de la xapa i de la capacitat de ser transformada en processos de gran volum productiu sense defectes", afirma el seu director científic, Daniel Casellas.
"Amb aquesta tecnologia, Eurecat posa a l'abast de les empreses un mètode assequible per a l'avaluació de la tenacitat de fractura en xapa d'alta resistència, molt rellevant per optimitzar la selecció de materials", destaca la directora de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics, Montse Vilaseca.
El sistema "permet obtenir una gran quantitat de mostres en pocs minuts i es pot utilitzar en una màquina de proves universal, sense necessitat de disposar d'un equip especial, fet que permet un estalvi econòmic i de temps en relació amb els procediments convencionals de preparació de mostres per assaigs de tenacitat", explica l'investigador de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics David Frómeta.
El nou procés consta de tres fases, la primera de les quals consisteix en la preparació de provetes o mostres per a l'assaig, on mitjançant un simple procés de cisalla s'hi introdueixen unes entalles de radi afilat. La segona és l'assaig de tracció, on les provetes entallades, amb diferents longituds de lligament (longitud entre les dues entalles), s'estiren fins a la fractura en una màquina d'assajos universal. La tercera fase consisteix en el càlcul del valor de tenacitat del material, a partir del tractament matemàtic i estadístic dels valors d'energia de la fractura obtinguda en provetes amb diferents lligaments.
Determinar el límit de fatiga de forma ràpida
Per altra banda, Eurecat ha desenvolupat un altre assaig nou que permet determinar el límit de fatiga de xapa en poques hores i només fent servir tres mostres. El nou mètode, validat en el marc del projecte europeu FormPlanet, s'ha desenvolupat considerant els requeriments de diferents organitzacions per assegurar-ne l'acceptació i l'aplicació en diferents laboratoris.
Aquest mètode ha estat desenvolupat "com una eina de suport a l'equip de disseny de components metàl·lics amb la finalitat de poder plantejar moltes condicions d'assaig i obtenir la resistència a la fatiga per a cadascuna de manera eficient", explica l'investigador de la Unitat de Materials Metàl·lics i Ceràmics Sergi Parareda.
L'assaig, basat en monitorar l'evolució de la rigidesa del material mentre s'apliquen càrregues cícliques, ofereix una solució més robusta que amb la utilització d'equips de fatiga convencionals. El mètode permet millorar la selecció i el desenvolupament de materials gràcies a conèixer millor com afecten els paràmetres de conformació de la peça, tractaments tèrmics i diferents processos a la resistència a la fatiga del component final.
Ambdues tecnologies han estat validades en el marc del projecte europeu FormPlanet, on participen fabricants d'acers i aluminis, empreses del sector de la xapa i fabricants de vehicles.
D'acord amb el director científic d'Eurecat, els resultats obtinguts amb aquestes noves metodologies "suposen la confirmació d'Eurecat com a centre tecnològic de referència en l'avaluació mecànica de materials d'alta resistència per a l'automoció i permeten donar resposta a les necessitats d'aquest i altres sectors a l'hora de seleccionar materials avançats i oferir productes de xapa d'alta resistència a l‘impacte i que permetin seguir reduint el pes dels vehicles".
Les metodologies desenvolupades formaran part del catàleg de serveis que oferirà el projecte FormPlanet, un Open Innovation Test Bed que posarà a l'abast de les empreses del sector del conformat de la xapa metàl·lica nous serveis en l'àmbit de la caracterització i modelització de peces metàl·liques amb l'objectiu de predir i optimitzar el seu rendiment i reduir el temps de la comercialització de nous desenvolupaments en aquest àmbit.
FormPlanet, coordinat per Eurecat, s'emmarca dins el programa Horizon 2020 de la Unió Europea i compta amb un consorci europeu format per tres centres tecnològics i de recerca (Eurecat, Fraunhofer IWU i COMTES FHT AS), dues universitats (Luleå Tekniska Universitet i Università di Pisa), tres empreses (LETOMEC, Granta DESIGN i APPLUS – LGAI Technological Center, SA), vuit empreses industrials (CRF - Stellantis, ArcelorMittal, Arania, Estamp, Arcelik, ALUDIUM, AP&T i Lamera) i UNE com a organisme d'estandardització.