Estructuras aligeradas

La experiencia de HiETA en estructuras aligeradas se extiende desde el diseño clásico liviano, hasta el uso de las últimas herramientas de optimización de la topología y los principios de diseño pendientes de patente y los principios de fabricación para estructuras híbridas.

Estructuras metálicas aligeradas

El uso de la fabricación aditiva permite la aplicación total de los principios de diseño aligerado y de los enfoques de optimización de la topología de vanguardia.

Se alcanzaron reducciones típicas de un tercio del peso por un cambio asequible a aleaciones de titanio de alta resistencia específica gracias al uso de fabricación aditiva, y de un tercio adicional mediante la aplicación de herramientas de optimización de la topología. HiETA es un usuario de gran experiencia de la suite Altair HyperWorks y, específicamente, el responsable de la solución del análisis estructural lineal y no lineal OptiStruct.

HiETA brinda asesoría a clientes en los sectores automotriz, de automoción y aeroespacial para lograr soluciones aligeradas utilizando la combinación del diseño estructural optimizado y lo último en tecnologías de fabricación aditiva.

Estructuras de tramas híbridas de fibra de metal-carbono

HiETA desarrolla un conjunto complementario de tecnologías pendientes de patente para estructuras de trama híbridas de fibra de metal-carbono. Al colocar una alta resistencia específica en los nodos donde las tensiones son altas, y tubos de fibra de carbono multiaxiales y de alta rigidez específica en las interconexiones donde las tensiones son menores y uniaxiales o casi uniaxiales, se puede lograr o superar el rendimiento de todas las estructuras compuestas.

La tecnología de HiETA se fundamenta en topología optimizada con uniones de cizallamiento de doble vuelta de relación de aspecto muy alta con desviaciones estrechas. Estas estructuras se pueden fabricar gracias a la utilización de la fabricación aditiva.

Las ventajas de este enfoque son la eliminación del utillaje complejo y sus altos costes asociados y los largos plazos de entrega. Esto permite que los componentes iniciales se realicen de forma rentable y rápida y que sean de fácil personalización.

Estas tecnologías se han aplicado a proyectos de clientes en los sectores de artículos deportivos, de automovilismo y automotrices.

Encastre de uniones de fibra de metal-carbono

HiETA desarrolla métodos internos de enclavamiento mecánico novedosos que pueden anular la necesidad de una fijación mecánica física (es decir, un perno) en una configuración pegada/unida. El objetivo es mejorar la adherencia entre las caras y la tolerancia al daño de las uniones híbridas utilizando la fabricación aditiva de metal y técnicas de fabricación de compuestos, y mejorar la integración y la duración estructural de los componentes híbridos y al mismo tiempo reducir el peso y el coste.

Las ventajas de este enfoque son:

  • Reducción de los esfuerzos de cizallamiento y desprendimiento debido a una mayor área de la superficie pegada sin tener un área de superposición mayor.
  • Mayor tolerancia a daños mediante la creación de interfaces personalizadas para una trayectoria de carga óptima y controlada.
  • Disminución del desajuste por la creación de una zona de transición en la unión.
  • Enclavamiento topológico de espesor total que aumenta la resistencia al desprendimiento.

Las pruebas han demostrado un aumento de dos a tres veces en la capacidad de carga en las muestras de vigas de doble voladizo en comparación con las configuraciones estándar de cizallamiento de una sola vuelta.  Los perfiles de curva R pronunciada muestran un aumento significativo en la resistencia a la fractura, lo que indica que el enclavamiento mecánico mejora la resistencia entre las caras de las muestras híbridas.