Materiales Metálicos y Cerámicos

Desarrollamos soluciones para la obtención de materiales ligeros avanzados y de superficies funcionales capaces de soportar requerimientos mecánicos y ambientales exigentes

Experiencia

En Eurecat nos especializamos en la caracterización de materiales metálicos y cerámicos para la optimización de procesos industriales y diseño de componentes. Aplicamos metodologías diferenciales que aportan notables ventajas a la industria.

Disponemos de las capacidades para la predicción del comportamiento de los materiales en servicio y en operaciones industriales de conformado y fabricación, la optimización del diseño y procesos de fabricación de componentes y el diseño de procesos de producción robustos que garanticen la calidad y fiabilidad de los componentes fabricados.

Contamos con las infraestructuras y  los equipos necesarios para llevar a cabo estudios de conformabilidad y evaluar propiedades mecánicas, químicas, microestructurales, tribológicas y térmicas de materiales y recubrimientos.

Además, Eurecat cuenta con una dilatada trayectoria en el diseño y realización de ensayos específicos “a medida” sobre productos y componentes, replicando las condiciones de operación industrial en entorno de laboratorio.

Nuestra trayectoria en coordinación, gestión y ejecución de proyectos de I+D+i en colaboración con socios industriales y académicos refuerza nuestra capacidad para abordar desafíos interdisciplinarios y lograr resultados innovadores.

Además de servicios tecnológicos avanzados en todo tipo de materiales, nuestra experiencia nos permite asesorar en el desarrollo y procesos de transformación de materiales metálicos y cerámicos de alto valor añadido.

Comportamiento mecánico, fatiga y fractura de materiales

  • Caracterización mecánica avanzada

    • Parámetros relevantes para el conformado de chapa en frío y en caliente
    • Propiedades mecánicas de materiales metálicos,  poliméricos y compuestos (de baja a alta temperatura y de escala micro a macro)
    • Uniones mecánicas, adhesivas y mixtas
  • Estudios de conformabilidad

  • Implementación de técnicas de inspección online y ensayos no destructivos

  • Comportamiento a fatiga y fractura de aleaciones metálicas, materiales cerámicos y polímeros

  • Desarrollo de ensayos específicos para predecir el comportamiento en servicio mediante mecánica de fractura

  • Caracterización en laboratorio y en servicio (instrumentación) de componentes sometidos a esfuerzos mecánicos

  • Evaluación de la tenacidad de fractura en chapas metálicas

    • Para abordar fenómenos de agrietamiento, mediante metodología propia basada en el trabajo esencial de fractura
  • Determinación del comportamiento de fatiga en pocas horas mediante ensayos avanzados

Nuevos procesos para materiales avanzados

  • Estudios de procesos de conformado de materiales metálicos

    • En condiciones de laboratorio (plasto-dilatometría); análisis a nivel conceptual y de ventana de proceso
  • Estudios de procesado por medios termomecánicos a nivel de planta piloto

  • Conformado termomecánico de chapa metálica

    • Estampación en caliente de aceros al boro, aleaciones de aluminio y aceros inoxidables
  • Estudio de tratamientos térmicos

    • Determinación de diagramas CCT y TTT; estudios de solubilización y envejecimiento artificial; relajación bajo tensiones
  • Análisis de procesos de deformación plástica severa mediante experimentación y Simulación por Elementos Finitos

  • Caracterización y producción de polvo metálico a medida mediante atomización centrífuga

  • Impresión 3D de metales con tecnología “Laser Beam Powder Bed Fusion” (PBF)

Aleaciones ligeras

  • Selección de las aleaciones más adecuadas y optimización de los tratamientos térmicos para procesos de transformación de aleaciones ligeras

    • Fundición, estampación, forja, extrusión, etc.
  • Diseño y desarrollo de aleaciones de aluminio a medida con elevado contenido de aluminio reciclado

    • Análisis del efecto de las impurezas, micro-adición de elementos para minimizar el efecto de las impurezas, fundición de piezas mediante High-Pressure Die Casting (HPDC), Permanent Mold Casting (PMC) y fundición en arena, caracterización microestructural y mecánica
  • Aplicaciones de tratamiento ultrasónico del metal

    • Desgasificado y limpieza de metal líquido en HPDC. Dispersión de partículas y nanopartículas cerámicas en metal
  • Sensorización de equipos y moldes de fundición inyectada y desarrollo de mecanismos que se adapten a las variaciones propias del proceso

  • Análisis de los mecanismos de daño y búsqueda de soluciones para alargar la vida útil de las herramientas de conformación

    • Moldes para HPDC, utillajes de estampación, matrices de extrusión, etc.
  • Innovación en procesos de fundición a presión, incluida la inyección asistida por vacío

Corrosión y degradación

  • Evaluación del efecto del medio agresivo en las propiedades estéticas y funcionales de los materiales

  • Evaluación de la resistencia a la degradación de materiales cerámicos y poliméricos en diferentes condiciones agresivas

  • Fragilización por hidrógeno (hydrogen embrittlement), corrosión bajo tensiones (stress corrosion cracking), corrosión-fatiga en componentes estructurales y tribocorrosión

  • Identificación in-situ de mecanismos de corrosión y degradación superficial. Evaluación del progreso de la corrosión y predicción de fallo

  • Cuantificación del contenido de hidrógeno crítico que afecta a las propiedades mecánicas mediante TDA

  • Estudio de mecanismos de corrosión mediante técnicas potenciométricas

  • Evaluación de la protección de la pintura según norma ISO 12944.

  • Ensayos de corrosión

    • Cíclica según normas ASTM, ISO, VDA, DBL, Renault, VW, en niebla salina neutra, acética y cuproacética según normas ISO 9227, ASTMB B117, DIN 50021
    • En humedad constante según normas ISO 6270
    • A medida en función del ambiente de exposición (-20ºC-60ºC) y las solicitaciones mecánicas. Simulaciones de ambientes: tropical, seco, desértico, etc.
  • Pruebas de resistencia a la corrosión atmosférica según ISO 9223, ISO 9225 para la determinación de la corrosividad del ambiente. Exposición en ambientes reales.

  • Evaluación de los mecanismos de fallo por corrosión en componentes industriales y productos en servicio: herramientas de corte para industria alimentaria, tuberías, latas de bebidas carbonatadas, etc.

  • Selección de materiales y sistemas de protección

Tribología

  • Desgaste y fricción de materiales metálicos, cerámicos y lubricantes

  • Inspección in situ de daño superficial en componentes industriales

  • Mecanismos de desgaste en herramientas de conformación: caracterización de los principales mecanismos de fallo y evaluación de alternativas con rendimiento mejorado

  • Diseño de ensayos de laboratorio para evaluar la resistencia al desgaste

  • Caracterización avanzada de superficies mediante microscopía electrónica de barrido (FE-SEM), espectroscopía de difracción de Rayos-X (EDX ) y  difracción de electrones retrodispersados de alta resolución (HR-EBSD), microscopía confocal y de variación focal

  • Caracterización micro-mecánica: indentación instrumentada, fatiga de contacto, micro-tracción, ensayos de resistencia al rayado

  • Ensayos de mecanizado por control numérico y análisis de las propiedades de las superficies mecanizadas. Evaluación de alternativas para la fabricación cero-defectos.

  • Ensayos de lubricantes: Curvas de Stribeck, efecto en las herramientas y en el producto final

Tecnología de superficies

  • Desarrollo de recubrimientos funcionales PVD y CVD sobre metales, plásticos y cerámicas

  • Desarrollo de tratamientos superficiales funcionales mediante implantación iónica

  • Desarrollo de recubrimientos para múltiples aplicaciones

    • Recubrimientos duros y de baja fricción para aplicaciones tribomecánicas
    • Para la protección contra la corrosión y anti-fouling
    • Para aplicaciones biomédicas, para energías renovables: pilas de combustible, termosolar, etc.
    • Recubrimientos alternativos al cromado electrolítico
    • Recubrimientos decorativos
  • Caracterización avanzada de recubrimientos y superficies

Proyectos destacados

SALEMA

Sustitución de materias primas críticas en aleaciones de aluminio para vehículos eléctricos.

FlexCrash

Tecnología de fabricación flexible e híbrida a partir de aleaciones de aluminio de alta resistencia para producir estructuras de vehículos adaptadas y tolerantes a colisiones.

HELIX

Nuevos elementos de unión y fijación capaces de soportar altas tensiones aplicadas en condiciones ambientales agresivas típicas de los grandes aerogeneradores en ambiente marino.

FormPlate

 Innovación en materiales, diseño y fabricación de placas bipolares de pilas de combustible PEM de alto rendimiento y durabilidad.

Multimedia

Atompowder

FormPlanet

Fatigue4Light

Ensayos tenacidad de fractura

FormPlanet Open Innovation Test Bed

Una unidad de investigación conjunta para fomentar la competitividad en la industria de la chapa metálica

FormPlanet da acceso conjunto a los servicios de caracterización de metales de entidades de investigación europeas con una sólida trayectoria en I+D en el sector del conformado de metales.

Ofrecemos a la industria nuevas metodologías de caracterización experimentales y de modelado para mejorar la caracterización de las propiedades de la chapa, estimar las propiedades finales de las piezas fabricadas y anticiparse a la formación de defectos en una etapa inicial del diseño, evitando así pérdidas de producción y facilitando los procesos de inspección de calidad.

Equipo Materiales Metálicos y Cerámicos

Montse Vilaseca eurecat

Montse Vilaseca

Directora de la Unidad de Materiales Metálicos y Cerámicos de Eurecat

Doctora en Ingeniería Química, por el Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente de la Universidad de Zaragoza (2005), por su trabajo en la mejora de selectividad de sensores de gas mediante el uso de materiales cerámicos microporosos como adsorbentes y filtros moleculares. Es responsable de la Unidad de Materiales Metálicos y Cerámicos desde 2019, después de liderar durante 12 años la línea de investigación en Tribología, también de la misma unidad. Previamente, estuvo 3 años en la industria del automóvil en el desarrollo de recubrimientos.

Actualidad

Ensayan nuevos procesos de impresión 3D de aceros de alto rendimiento

El centro tecnológico Eurecat coordina el proyecto europeo NewAIMS que desarrollará estrategias y tecnologías para obtener de forma rentable acero de alto rendimiento mediante impresión 3D de metal, con un proceso que integrará la fabricación aditiva con una aleación de acero diseñada a medida. Como explica el coordinador del