Bilatzailea
Donar forma a l'aigua
A alta pressió l'aigua neta. Els serveis de neteja dels nostres municipis ho utilitzen per a endreçar els carrers i, d'altra banda, moltes eines domèstiques funcionen sobre sistemes de pressió d'aigua. La
indústria també coneix bé les propietats de l'aigua a alta pressió, però la utilitza amb un objectiu diferent: modelar metalls. Aquesta tècnica es denomina hydroforming o hidroconformado i porta anys en ús en la indústria. Mondragon Unibertsitatea, per part seva, s'ha proposat millorar aquesta tècnica, per la qual cosa està desenvolupant un nou sistema d'hidroformación.
Una de les formes clàssiques de donar forma a les planxes metàl·liques consisteix a col·locar la xapa en una matriu i comprimir-la amb un punxó contra la matriu. Normalment, la fulla, la matriu i el punxó són de metall, però no sempre és així. Una de les matrius o el punxó poden ser líquids.
LUCIA ALVAREZ; Fundació Elhuyar: En la tècnica d'hydroforming o hidroconformado s'utilitza aigua o un altre fluid per a donar forma a les peces. S'utilitza per a pressuritzar el líquid i empènyer la làmina contra la matriu. Així, la làmina pren la forma de la matriu.
La novetat de Mondragon Unibertsitatea és que aquesta tècnica es faci en calenta, en lloc de fer-ho a la temperatura ambient que s'ha fet fins ara.
De fet, la hidroformación s'utilitza en la indústria a temperatura ambient fa temps. De fet, a l'ésser el punxó líquid, s'obtenen formes més suaus i desapareix el fregament entre la làmina i el punxó. Si es fes en calent, aquests avantatges augmentarien.
ANDREA AGINAGALDE; Mondragon Unibertsitatea. A quina temperatura s'està investigant i per què?
Les recerques se centren en l'alumini i el magnesi. En concret, s'analitza quant i com es poden deformar aquests materials abans que es trenquin amb la hidroformación calenta.
L'alumini, per exemple, és un material lleuger, però també és molt rígid i no es pot deformar molt; es trenca amb bastant facilitat. L'escalfament, no obstant això, es torna molt més flexible, més fàcil de treballar. No obstant això, té un límit: més de 300 °C comença a transformar la microestructura de l'alumini, perdent així les propietats que el fan interessant. Per això, les recerques de la Universitat de Mondragón es realitzen entorn dels 260-280 °C.
La recerca en calenta també té conseqüències en el líquid que s'utilitza en la hidroformación.
ANDREA AGINAGALDE; Mondragon Unibertsitatea. En la hidroformación calenta s'utilitza aigua o algun altre líquid, quin i per què?
En els experiments amb làmines, omplen el buit de l'encuny amb un fluid oliós abans de col·locar la làmina per a evitar que quedi aire. Si quedés aire entre el fluid i la làmina, el resultat seria erroni.
A continuació, l'encuny superior es col·loca sobre la làmina.
Una vegada preparats els dos encunys i la làmina, s'escalfa tot el sistema i es pressuritza el fluid. Així, la pressió del fluid empeny i deforma la fulla.
Els assajos es realitzen no sols amb làmines, sinó també amb tubs. La màquina és diferent, tant en la forma dels encunys com en la forma d'entrada del fluid, però en la base fa el mateix. El tub s'introdueix en el motlle i es col·loca l'encuny superior, per la qual cosa el tub s'omple de fluid i el fluid pressuritzat canvia la forma de la canonada quan el sistema està ben escalfat.
Això sí, en el cas de les canonades és necessari col·locar un èmbol en els laterals perquè la peça es contregui també pels costats. Si no s'empeny la peça pels laterals, la zona on es deforma el tub es reduiria molt, augmentant la superfície i afeblint la peça. Empesa lateralment, la peça es contreu i se subjecta el gruix del metall.
Les contraccions en aquests experiments deformen les làmines i els tubs fins al punt de trencar-los per a conèixer els límits del metall.
JON ANDER ESNAOLA; Universitat de Mondragón. Quin és l'objectiu de continuar fins al final?
Per a fer les proves fins a trencar-les, s'utilitzen motlles oberts per a evitar que el metall tingui topers. A més, en el cas de les làmines, graven el procés amb les càmeres de vídeo inserides en la màquina. En l'ordinador es col·loca una matriu sobre les imatges, de manera que es pot seguir fàcilment el recorregut en tres dimensions de cada punt de la làmina.
Utilitzen la pintura de la làmina per a situar els punts de referència.
A través d'aquests seguiments s'analitza el comportament del metall a diferents temperatures, pressions i velocitats de pressurització. El control exacte de la temperatura, per exemple, és especialment important, ja que influeix molt en la deformabilitat del metall. És recomanable escalfar més les zones més deformades. Mesuren la temperatura amb els sensors col·locats dins dels encunys.
Quant a les proves realitzades amb tubs, no es grava el procés en vídeo, es treballa amb fotografies. Els tubs porten una retícula en la superfície i, en comparació amb les fotos inicials i finals, segueixen el recorregut dels punts de la retícula.
El resultat de la hidroformación calenta és notable; en les peces es poden obtenir formes més complexes i fins i tot més suaus. Els investigadors estimen que el material utilitzat per a la fabricació de la peça "podria cobrir qualsevol peça".
JON ANDER ESNAOLA; Universitat de Mondragón. És una aplicació per a la conformació de qualsevol tub per als qui tinguin això o formes especials?
Encara que la hidroformación calenta encara es troba en fase experimental, investigadors de Mondragon Unibertsitatea creuen que a l'estiu estaran en condicions de desenvolupar aplicacions industrials.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian
