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EIN2020-112440

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DISEÑO 4D DIGITAL DE MATERIALES FUNCIONALES DESDE LA MICROESCALA

LA FABRICACION ADITIVA (FA) DE METALES ESTA GENERANDO UN GRAN INTERES Y EXPECTACION EN TODO EL MUNDO. EL USO DE ALEACIONES METALICAS DE FA PERMITE LA CREACION DE NUEVAS GEOMETRIAS COMPLEJAS, COMO LAS ESTRATEGIAS LATTICE, LLAMADA... ver más

01/01/2020

UPM

6K€

Presupuesto del proyecto: 6K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3947

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3947

Presupuesto del proyecto 6K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto LA FABRICACION ADITIVA (FA) DE METALES ESTA GENERANDO UN GRAN INTERES Y EXPECTACION EN TODO EL MUNDO. EL USO DE ALEACIONES METALICAS DE FA PERMITE LA CREACION DE NUEVAS GEOMETRIAS COMPLEJAS, COMO LAS ESTRATEGIAS LATTICE, LLAMADAS A REVOLUCIONAR LOS CAMPOS DE LA BIOMEDICINA, LA INDUSTRIA AEROESPACIAL, EL TRANSPORTE O LA PRODUCCION DE ENERGIA CON COMPONENTES LIGEROS, FUNCIONALES Y EFICIENTES. SIN EMBARGO, TODO ESTA GRAN EXPECTACION SE LIMITA A LA NUEVA LIBERTAD DE DISEÑO GEOMETRICO DEL COMPONENTE, OLVIDANDO UNA HERRAMIENTA AUN MAS PODEROSA: LA LIBERTAD DE DISEÑO DEL MICROMATERIAL. ACTUALMENTE, CON LOS LASERES FA DE MICROMETRO-MICROSEGUNDO DE ULTIMA GENERACION, TENEMOS EL PODER DE CREAR LOCALMENTE NUEVOS MATERIALES DE LA MISMA MANERA QUE LOS ANTIGUOS SAMURAIS JAPONESES PRODUJERON LAS CUCHILLAS DE ACERO MAS DURAS DEL MUNDO PERO CON UNA GRAN DIFERENCIA: AHORA PODEMOS HACERLO EN LA MICROESCALA CONTRALANDO EL LASER DE FORMA PRECISA. MILES DE MILLONES DE TRATAMIENTOS TERMICOS CONTROLADOS NANOMETRICOS PRODUCIRAN PIEZAS CON PROPIEDADES LOCALES HETEROGENEAS DISEÑADAS ESPECIFICAMENTE EN CADA PUNTO PARA UNA FUNCIONALIDAD SUPERIOR DEL COMPONENTE GENERAL. ADEMAS DE ESO, LA NANOFUNCIONALIZACION DEL POLVO METALICO UTILIZADO EN FA CON PARTICULAS CERAMICAS O METALES SECUNDARIOS, PERMITE LA CREACION DE MATERIALES INTELIGENTES O FUNCIONALES (POR EJEMPLO CON PROPIEDADES BIO-MEJORADAS CON PARTICULAS DE ZR). ESTOS DOS ASPECTOS COMPONEN EL OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO: PERMITIR LA CREACION DE MATERIALES IMPRESOS 4D, SIENDO LA CUARTA DIMENSION EL ESTADO / MICROESTRUCTURA DEL MATERIAL EN CADA PUNTO. SIN EMBARGO, PARA LOGRAR ESTE NUEVO PARADIGMA, ES NECESARIO DESARROLLAR NUEVA CIENCIA Y HERRAMIENTAS BASICAS EN UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO Y MULTIESCALA QUE COMBINE EXPERIMENTOS Y SIMULACIONES.HAY 3 SUBOBJETIVOS PRINCIPALES DEL PROYECTO EN LOS CAMPOS DE (1) INGENIERIA DE MATERIALES Y MECANICA, (2) METODOS AVANZADOS DE OPTIMIZACION MATEMATICA E (3) INGENIERIA DE FABRICACION DIGITAL:1. MODELADO DE MATERIALES: A) DESARROLLAR MODELOS DE MATERIALES MULTIESCALA UTILIZANDO SIMULACIONES TERMICAS DE DINAMICA DE FLUIDOS CON SIMULACIONES MICROESTRUCTURALES DE AUTOMATAS CELULARES MICROESTRUCTURALES PARA VINCULAR EL EFECTO DE LAS CONDICIONES DEL LASER EN LA MICROESTRUCTURA PRODUCIDA. 2) PRODUCIR MODELOS MICROMECANICOS MULTIESCALA PARA EXTRAER LAS PROPIEDADES MECANICAS LOCALES EN CADA PUNTO MATERIAL DEL COMPONENTE AM EN FUNCION DE LA MICROESTRUCTURA. 2. OPTIMIZACION MEDIANTE MACHINE LEARNING: PARA PRODUCIR HERRAMIENTAS DE OPTIMIZACION BASADAS EN ENFOQUES DE MACHINE LEARNING EN MICROESTRUCTURAS SINTETICAS PARA ENCONTRAR EL ESTADO OPTIMO DEL MATERIAL DENTRO DEL COMPONENTE FA PARA OBTENER EL RENDIMIENTO MECANICO DESEADO MACROSCOPICO REQUERIDO. 3. FABRICACION DIGITAL: ES NECESARIO DESARROLLAR HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA CREAR LOS ARCHIVOS DE FABRICACION NECESARIOS PARA CONTROLAR CON PRECISION EL LASER DE FA. PARA ESTO, NECESITAMOS TRADUCIR LAS CONDICIONES DEL LASER DE LAS SIMULACIONES AL LENGUAJE DE MAQUINA FA (FORMATO CIFRADO MTT). ES NECESARIO DESARROLLAR SCRIPTS COMPLETAMENTE NUEVOS BASADOS EN GEOMETRIA. EL CANDIDATO YA HA REALIZADO UN TRABAJO PRELIMINAR SOBRE ESTO EN SU EMPRESA COFUNDADA MESHWORK'S PARA PRODUCIR IMPLANTES ENREJADOS IMPRESOS EN 3D Y TAMBIEN TENDRA ACCESO A FINES DE 2021 COMO CO-PI A UNA MAQUINA DE FA DE METAL DE INVESTIGACION EN EL CENTRO DE FABRICACION AVANZADA CREADO EN UPM. EL MATERIAL UTILIZADO ES TI6AL4V. MPRESION 3D\MICROMECANICA\METALURGIA FISICA\DISEÑO\AEROESPACIAL\BIOMATERIALES\TITANIO\FABRICACION ADITIVA

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