Esta línea de investigación se centra en la modelización y la simulación de la influencia de la porosidad en las propiedades (conductividad eléctrica y térmica, compresibilidad, fluencia, etc) de agregados de polvo sometidos a compresión y compactos sinterizados porosos. Para el estudio de estas propiedades se han desarrollado nuevos conceptos teóricos, como el del sistema cúbico equivalente (Fig. 1) o la aplicación de algoritmos de pathfinding dentro de la estructura porosa.

Figure 1. Working philosophy with the concept of the “equivalent simple cubic system”.

Los procesos de consolidación eléctrica también han sido objeto de reiterados esfuerzos por el Grupo para su modelización y simulación (Fig. 2). La complejidad del problema obliga al uso de paquetes comerciales de elementos finitos (COMSOL Multiphysics), pero también se ha abordado la realización de código propio que ha permitido extender las capacidades de predicción, siempre desde el ámbito del continuo. No obstante, también se han dado pasos en la simulación micromecánica de algunos aspectos concretos.

Figura 2. Simulación de la distribución de temperaturas en un compacto de metal duro durante su procesado mediante Sinterización por Resistencia Eléctrica.

Aplicaciones potenciales:

  • Ahorro en prototipado y en número de experiencias de ensayo y error en procesos de fabricación de muy diversa naturaleza.
  • Optimización de condiciones de procesado.

Algunas publicaciones relacionadas:

  • J.M. Montes, F.G. Cuevas, F.J.V. Reina, F. Ternero, R. Astacio, E.S. Caballero, J. Cintas, Modelling and Simulation of the Electrical Resistance Sintering Process of Iron Powders, Metals and Materials International (2019, DOI: 10.1007/s12540-019-00366-4).
  • J.M. Montes, F.G. Cuevas, J. Cintas, F. Ternero, E.S. Caballero, On the Densification Kinetics of Metallic Powders Under Hot Uniaxial Pressing, Metals and Materials International (2019, 25(3), 723-732).