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IK4 Doctorados

 

LORTEK

Investigación de Proyectos industriales bajo contrato orientado a empresas del sector manufacturing.

 
DOCTORADOS

LORTEK

PhD position in Wire and Arc based Additive Manufacturing (WAAM) – mechanical performance and metallurgical analysis of parts manufactured by double wire arc processes

LORTEK

INICIO: 10/2018

ABIERTO

OBTENCIÓN GRADO DOCTOR/A: 10/2021

Descripción

Se ofrece un puesto de doctorado en tecnologías WAAM. El alumno de doctorado se incorporará al Departamento de Procesos de IK4-LORTEK y al grupo de investigación de las tecnologías WAAM.

El trabajo de doctorado tiene como objetivo desarrollar un proceso rentable de fabricación de piezas aeronáuticas a partir de aleaciones de titanio y aluminio mediante WAAM. Tales aleaciones se utilizan extensivamente en piezas y estructuras aeronáuticas. Nos centramos en piezas de titanio y aluminio con un alto porcentaje de ventas para uso aeronáutico, tales como:

1) Piezas o estructuras de fuselaje fabricadas con Ti6Al4V (Gr.23).
2) Piezas o estructuras de fuselaje fabricadas con aleaciones de aluminio de alta resistencia (2XXX, 7XXX o similar).

El objetivo es la fabricación de piezas soldadas hilo a hilo y capa a capa con un conformado próximo a la forma final. Se utilizarán sistemas robóticos junto con sistemas apropiados de CAD/CAM disponibles en IK4-LORTEK.

La innovación se basa en el uso del proceso de soldadura de arco con doble hilo (tecnología CMT TWIN) para conseguir altas tasas de deposición (fundamental para la viabilidad económica frente a la mecanización) y llevar a cabo reacciones químicas in situ para obtener las composiciones químicas requeridas.

Con respecto al Ti6Al4V, IK4-LORTEK tiene experiencia en procesos CMT. Hemos fabricado paneles y piezas simples sin defectos internos y con buenas propiedades mecánicas tras un tratamiento térmico especializado (están disponibles los documentos científicos). Nuestra mejor tasa de deposición para un único proceso de CMT fue de 2,3 kg/h. El reto consiste en aumentar la tasa de deposición hasta 5 kg/h para ser competitivos con otros procesos con altas tasas de deposición (EBAM y plasma de deposición rápida; las patentes de ambos procesos están en trámite). Esto requerirá ajustar los parámetros que se utilizarán en procesos CMT TWIN.

Por otra parte, al poder utilizarse un metal de relleno diferente en cada sistema de alimentación integrado en CMT TWIN, estamos interesados en ajustar la composición química del cordón de soldadura final combinando metales de relleno comercialmente disponibles, diámetros de hilo y tasas de alimentación. El objetivo es utilizar este concepto para desarrollar in situ compuestos químicos de 2XXX y 7XXX combinando hilos de aluminio soldables (aleaciones de Al-Cu + Al-Mg). Esto requerirá ajustar los procesos de CMT TWIN.

El alumno de doctorado centrará su trabajo científico en los ámbitos siguientes:

• Desarrollo del proceso WAAM basado en CMT TWIN para aleaciones específicas.
• Optimización de parámetros de proceso
• Definición de estrategias de deposición para garantizar una construcción sin irregularidades
• Caracterización metalúrgica avanzada de piezas
• Caracterización mecánica de piezas

Departamento o Unidad del Centro Tecnológico Asociado

Área Procesos

Línea de investigación

Fabricación Aditiva

Fecha inicio prevista

10/2018

Fecha obtención grado doctor/a

10/2021

Requisitos necesarios

- Máster en Ciencias de Ingeniería, Química o Física.
- Máster en Ingeniería, Máster en Química física.
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