Ponencias (Ingeniería Mecánica y Fabricación)

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Preliminary ontology definition for aerospace assembly lines in Airbus using Models for Manufacturing methodology
(Elsevier, 2019) Mas, Fernando; Racero Moreno, Jesús; Oliva, Manuel; Morales-Palma, Domingo; Organización Industrial y Gestión de Empresas I; Ingeniería Mecánica y Fabricación; TEP216: Tecnologías de la Información e Ingeniería de Organización; TEP111: Ingeniería Mecánica
During the conceptual design phase of an aerospace assembly line, the Design Solutions that will meet the functional and industrial requirements are defined. As a result it is possible to define an early conceptual design of the assembly line and its basic parameters. Assembly Line Balancing (ALB) comprises ordering of tasks among stations to satisfy precedence constraints. Due to the specific features of an aircraft, such approach is not fully suitable for the case of an aerospace assembly line where the number of stations relates to technological criteria rather than to a calculation aiming to minimize a specific parameter. This paper presents a preliminary ontology definition for aerospace assembly lines in the Airbus context using Model for Manufacturing (MfM) methodology. The authors implement a new approach to characterize mono configured aerospace products. This new approach lets maximum flexibility in the shopfloor implementing the adherence characteristic and is developed using a novel methodology, MfM. The new approach for modelling manufacturing systems has been coined as an extension of the previous authors’ research to introduce MBSE (Model Based Systems Engineering) concepts in manufacturing. A preliminary ontology based on MfM is developed and proposed to represent an aerospace assembly line using the innovative concept of adherence to assembly stations. The model scope is the configuration of the design solutions against manufacturing solutions, and the arrangement of them in a network of networks. The ontology definition is based on the DA08 artifact, used by authors in several researches, supporting the models currently in development and the next steps.
Evaluación del comportamiento a fatiga por fretting del inconel 718 a diferentes temperaturas
(Sociedad Española de Integridad Estructural Grupo Español de Fractura, 2024-06) Moreno Rubio, María; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España
La fatiga por fretting es un fenómeno que ocurre en contactos mecánicos sometidos a cargas fluctuantes. Este tipo de fallo es muy común en el mundo ingenieril, especialmente en aplicaciones aeronáuticas como las uniones álabe-disco en turbinas de gas. En este estudio, se analiza el comportamiento a fatiga por fretting del Inconel 718, una superaleación de base Níquel-Cromo que posee magníficas propiedades mecánicas frente a la oxidación y la corrosión, incluso a elevadas temperaturas. Para desarrollar este estudio se utilizan probetas del tipo “dog-bone”, que son presionadas contra unos elementos cuya superficie de contacto es cilíndrica. El montaje aquí utilizado es comúnmente nombrado como “puente de fretting”. En este estudio se han realizado ensayos experimentales tanto de fatiga simple como fatiga por fretting a temperatura ambiente y a 650ºC. Posteriormente, se ha desarrollado un modelo de predicción y se comparan los valores de vida experimental con valores de vida estimada. El modelo de estimación de vida utilizado combina la fase de iniciación y la fase de propagación de grieta sin definir a priori cuándo termina una y empieza la otra, y considerando que las grietas se inician y se propagan completamente normales a la superficie de la probeta.
Evolution of fatigue cracks emanating from internal voids in Ti6AI4V SLM pieces
(Secretaría del Grupo Español de Fractura, 2020-12) Aguado Montero, Santiago; Navarro Pintado, Carlos; Vázquez Valeo, Jesús; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación
The present work analyzes experimentally and simulates the evolution of fatigue cracks emanating from internal voids in a surface treated SLM titanium alloy. Simulation results are matched with real tests, and different aspects regarding crack initiation, embedded-to-superficial crack transition and fracture surfaces are discussed. Fracture surfaces vary with crack evolution, and four different textures are observed experimentally: a very microstructurally textured region close to the internal defect is followed by a bright, irregularly shaped zone. As the crack evolves, more and more striations are visible and finally a ductile, dimpled fracture is observed. All these four fracture surfaces need to be understood in order to attempt its numerical simulation. SEM and confocal microscopy are carried out to report a clear vision of the critical defects and its peculiar characteristics.
Análisis de vida a fatiga de probetas con agujero circular
(Sociedad Española de Integridad Estructural Grupo Español de Fractura, 2024-06) Balbín Molina, José Antonio; Erena Guardia, Diego; Chaves Repiso, Víctor Manuel; Navarro Robles, Alfredo; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Ingeniería Mecánica y Fabricación; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España
En este trabajo se realiza un análisis de las estimaciones vida a fatiga de probetas entalladas obtenidas a partir de estrategias simples. Se estudian dos métodos que combinan el uso de la variación de la longitud crítica del material en función de la vida a fatiga, un modelado numérico FEM de la geometría entallada y los datos experimentales del material no entallado. Se hace una comparativa entre los datos experimentales de muestras con agujero circular de varios diámetros con las estimaciones de vida obtenidas. La vida a fatiga estimada a través de la estrategia basada en deformación muestra mejores predicciones que la basada en tensiones.
Resistencia a fatiga de la aleación scalmalloy fabricada mediante SLM
(Sociedad Española de Integridad Estructural Grupo Español de Fractura, 2022-07) Aguado Montero, Santiago; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación
En el presente trabajo se estudia experimentalmente la resistencia a fatiga de unas probetas de Scalmalloy obtenidas mediante fabricación aditiva SLM (Selective Laser Melting). Se analizan casos de fatiga con y sin entalla, aplicando diferentes tratamientos superficiales como sand blasting, shot peening, acabado isotrópico, pulido y combinaciones entre ellos. Para comprender el comportamiento a fatiga de este material, se analiza el acabado superficial de las probetas, así como las tensiones residuales presentes en las mismas. Por otro lado, se observan las superficies de fractura mediante microscopía electrónica con objeto de describir el mecanismo de fallo presente en cada muestra. Se aprecia una clara separación entre dos tipos de fallo diferentes: la rotura por una grieta que nace en la superficie, que se produce para valores elevados de carga aplicada, y el fallo por una grieta que se inicia en un defecto interno, asociado a valores inferiores de tensión aplicada.
Influencia de la rugosidad del shot peening en fatiga por fretting
(Sociedad Española de Integridad Estructural Grupo Español de Fractura, 2022-06) Moreno Rubio, María; Erena Guardia, Diego; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España
La fatiga por fretting aparece en ensamblajes mecánicos sometidos a fuerzas de contacto variables en el tiempo. Las altas tensiones cerca del borde de contacto producen un inicio temprano de grietas y pueden causar la fractura del componente. El shot peening (SP) es un tipo de paliativo de fatiga por fretting que introduce un campo de tensiones residuales de compresión debajo de la superficie del material, modificando además la rugosidad superficial. Trabajos recientes han observado que la vida de fatiga por fretting también mejora cuando se aplica SP solo a la superficie del elemento de contacto, el cual se encuentra libre de tensión global y por lo tanto no es el elemento del par de contacto en el que se produce el fallo por fatiga. Esto sugiere que, una parte de la mejora de la vida de fatiga observada en elementos con SP, se debe a la rugosidad superficial obtenida con el SP. El objetivo de este trabajo es analizar la influencia de esta rugosidad característica, pero con independencia de las tensiones residuales, en la vida a fatiga por fretting. Para ello, se han medido los perfiles superficiales de varios elementos de contacto con SP mediante un microscopio confocal. Con estos perfiles superficiales, se calcula el campo de tensiones/deformaciones debido al contacto de fretting y, a continuación, se aplica un modelo de fatiga, considerando que las grietas se inician y se propagan completamente normales a la superficie de contacto. Finalmente, se compara la vida a fatiga estimada con la vida experimental obtenida en laboratorio.
Optimización del perfil de tensiones residuales de shot peening para mejorar la resistencia a fatiga
(Sociedad Española de Integridad Estructural. Grupo Español de Fractura, 2021-07) Aguado Montero, Santiago; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); Junta de Andalucía
En el presente trabajo se analizan numéricamente las condiciones que debe reunir un perfil de tensiones residuales producido mediante shot peening o tecnologías similares para optimizar la resistencia a fatiga de un componente. El estudio se realiza desde el punto de vista del diseño tolerante al daño, en el que se asume la presencia de un defecto inicial en el espécimen cuya vida de propagación debe ser simulada. Se analizan casos de fatiga sin presencia de entalla, obteniéndose en cada caso el perfil de tensiones residuales óptimo en función de todos los parámetros físicos y geométricos que describen al componente, sus propiedades y sus condiciones de carga.
Caracterización de una máquina para realizar ensayos de fretting fatiga con contacto cilíndrico
(Secretaría del Grupo Español de Fractura, 2011) Tam Amaya, Rodrigo Rafael; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación
Este trabajo presenta la realización de ensayos de fretting fatiga con contacto cilíndrico. Se analizan las cargas que se aplican y cómo se aplican (fuerzas normales, tangenciales y la relación entre ellas), características de la probeta y elementos de contacto (el contacto entre ellas, rugosidad y curvatura) como también el análisis de todo el sistema, como las frecuencias naturales, sistemas de control de cargas, calibraciones previas, adquisición de datos y frecuencia de ensayos. Finalmente, se describirá la obtención del coeficiente de rozamiento y algunos ensayos de fretting fatiga.
Crack growth behavior of Inconel 718 under fretting fatigue at room and high temperature
(Elsevier, 2024) Moreno Rubio, María; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); Agencia Estatal de Investigación. España; TEP111: Ingeniería Mecánica
Fretting fatigue remains a problem not widely known to society, although it has a significant presence in the engineering world, especially in the blade-disc connections of gas turbines and compressor. This problem is a phenomenon that appears in mechanical assemblies subjected to fluctuating contact forces. In this study, the fretting fatigue behavior with Inconel 718 at room and high temperature was analyzed using ‘dog-bone’ fretting fatigue specimens with a cylindrical contact pad. Inconel 718 is a nickel-chromium based superalloy that possesses excellent mechanical properties against oxidation and corrosion, even at high temperature. The aim of this work is to analyze the fretting fatigue damage, in order to determinate the fatigue crack growth rate, and examine crack evolution to compare it with an analytical model. To achieve this, the crack surfaces are inspected with a scanning electron microscope. The fatigue model used combines the initiation and propagation phase without defining a priori when one ends and the other begins, and considers that cracks initiate and propagate completely normal to the surface of the specimen.
Walking dynamics from mechanism models to parameter optimization
(Elsevier, 2011) Schiehlen, Werner; García Vallejo, Daniel; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España; TEP111: Ingenieria Mecanica
The paper deals with the historical development of human body dynamics, and it presents results received for simple models by parameter optimization. The scientific research on human walking dynamics started already in the 19 th century and was later promoted by the physicist and physiologist Otto Fischer who published in 1906 his fundamental book. Fischer used the mechanism theory for modeling and analysis of human walking. His research was based on the barycenters of the corresponding reduced mechanisms. By the end of the 20th century computational multibody dynamics provided more complex models which were applied to human body dynamics, too. More recently parameter optimization has been used to deal with the overactuation of biomechanical systems still a very active research topic in biomechanics. As an example a gait disorder simulation is presented showing that even today mechanism models, muscle group selection, inverse dynamics approaches and parameter optimization techniques using energy and aesthetics criteria are essential tools.
Modelo multiaxial de fatiga por fretting considerando la trayectoria de la grieta
(Sociedad Española de Integridad Estructural – Grupo Español de Fractura, 2021) Erena Guardia, Diego; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España; Agencia Estatal de Investigación. España; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); TEP111: Ingeniería Mecánica
Este trabajo se basa en un modelo de predicción de vida a fatiga, previamente desarrollado por los autores, donde se combinan las fases de iniciación y propagación sin definir a priori donde termina una y empieza la otra. Para mejorar dicho modelo se han incluido nuevas variables del problema. Estas nuevas variables se introducen gracias al método de elementos finitos extendido (XFEM). El modelo puede clasificarse como uno de longitud de iniciación de grieta variable: las fases de iniciación y propagación de la grieta se calculan en función de la longitud de iniciación y la orientación de la grieta. Entre todas las grietas posibles, la combinación de la vida de iniciación y propagación que produce el valor mínimo se considera como la vida a fatiga. Además, en esta nueva propuesta la dirección de la grieta se determina automáticamente mediante un criterio basado en el parámetro de fatiga multiaxial de Smith-Watson-Topper en ambas fases de la grieta. El modelo se aplica a una campaña experimental de ensayos de fatiga por fretting, y se obtiene una excelente correlación con las vidas de fatiga por fretting y las trayectorias de grieta.
Caracterización de la aleación Scalmalloy y comparación entre fabricantes
(Sociedad Española de Integridad Estructural - Grupo Español de Fractura, 2023) Erena Guardia, Diego; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Junta de Andalucía; TEP111: Ingeniería Mecánica
Con respecto a los métodos tradicionales, el uso de la fabricación aditiva en componentes metálicos ofrece ventajas en cuanto a geometrías realizables y ahorro de material, lo que la hace muy atractiva para el diseño y construcción de piezas. Sin embargo, a día de hoy esta técnica tiene dos importantes inconvenientes. En primer lugar, durante el proceso de fabricación en el interior de las piezas aparecen poros que dan lugar a una menor resistencia a fatiga en comparación con piezas fabricadas de la manera tradicional. Por otro lado, el comportamiento a fatiga de piezas realizadas mediante fabricación aditiva depende notablemente de los parámetros seleccionados para su fabricación, siendo el número de estos parámetros bastante alto y algunos de ellos inherentes al equipo de fabricación utilizado. En relación a esta variabilidad en el comportamiento, este trabajo va a analizar una serie de probetas de Scalmalloy® hechas por tres fabricantes distintos, pero que durante el proceso de fabricación aplicaron el mismo espesor de capa y posterior tratamiento térmico. En este análisis se compararán la resistencia a fatiga y a tracción, la microestructura resultante, forma y causa de la rotura en los ensayos de fatiga, etc.
Fatiga por fretting con Inconel 718 a baja y alta temperatura
(Sociedad Española de Integridad Estructural - Grupo Español de Fractura SEMF-GEF, 2023-06) Moreno Rubio, María; Erena Guardia, Diego; Vázquez Valeo, Jesús; Navarro Pintado, Carlos; Domínguez Abascal, Jaime; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICIN). España; TEP111: Ingeniería Mecánica
La fatiga por fretting es un tipo de daño superficial producido en contactos mecánicos que se encuentran sometidos a cargas que varían con el tiempo. Este tipo de fallo es un problema muy frecuente en componentes mecánicos, con especial relevancia en el mundo aeronáutico como, por ejemplo, en las uniones álabe-disco en turbinas de gas. En este estudio, se analiza el daño producido por fatiga por fretting a baja y a alta temperatura. Para ello una probeta del tipo “dog-bone”, de sección rectangular, se presiona contra unos elementos de contacto de superficie cilíndrica. El montaje se realiza en lo que habitualmente se denomina “puente de fretting”. El material utilizado para la fabricación de todos los elementos es la superaleación de base Níquel-Cromo, Inconel 718. Material que a altas temperaturas posee excelentes propiedades mecánicas y una gran resistencia ante la corrosión y la oxidación. Los ensayos se realizaron tanto a temperatura ambiente como a una temperatura de 650ºC; todo ello con el objetivo de cuantificar el comportamiento frente a la fatiga por fretting del material en ambos casos, pudiendo observar cómo la vida a fatiga por fretting es inferior a fatiga simple.
Numerical analysis of flanging using tailored rubber pad forming on AA7075-O sheets
(Material Research Forum LLC, 2024) Borrego Puche, Marcos; Palomo Vázquez, David; Morales-Palma, Domingo; Martínez Donaire, Andrés Jesús; Rosa-Sainz, Ana; Centeno Báez, Gabriel; Vallellano Martín, Carpóforo; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. España; Agencia Estatal de Investigación. España; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); TEP111: Ingeniería Mecánica
The flanging of metal sheets is extensively used in the automotive and aeronautical industries to provide rigidity or support for subsequent assembly. Flanging by rubber pad forming is one of the most common processes for small and medium batch production. Flanges with nonlinear bending lines are exposed to severe conditions that significantly hinder our comprehension of the geometrical, material, and process factors associated with flange formability (i.e., flangeability). This work presents a numerical study of the flanging process by a tailored rubber pad of hollow AA7075-O parts with continuous concave and convex flanges. The flangeability limits, the geometric capabilities of the forming process, and the deformation mechanisms of stretched and shrunk flanges as well as in the transition zone between them are analysed.
Formability analysis of incrementally hole-flanged parts using different tool sizes
(Material Research Forum LLC, 2024) Borrego Puche, Marcos; Palomo Vázquez, David; Morales-Palma, Domingo; Martínez Donaire, Andrés Jesús; Centeno Báez, Gabriel; Vallellano Martín, Carpóforo; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. España; Agencia Estatal de Investigación. España; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); TEP111: Ingeniería Mecánica
This contribution analyses the formability of incrementally hole flanged parts using different tool radii (10, 20 and 47.9 mm). The smallest radius (10 mm) can induce full incremental benefits in the hole-flanged specimen, whereas the biggest one generates a formability behaviour closer to a conventional press forming. In the first case, the necking process is clearly delayed, being the development of a fracture in the middle of the wall flange the mechanism that controls the failure of the specimen. In contrast, in the second case, failure is governed by the appearance and development of a neck at the edge of the flange, which ends in material fracture. The intermediate tool radius (20 mm) shows midway features between a conventional and a fully incrementally formed specimen. The location and fracture mode of the flanged parts with different tool sizes are experimentally analysed and discussed within the Forming Limit Diagram (FLD) using the optical strain measurement system ARGUS®.
About kinematic consistency in the inverse dynamics problem in biomechanics
(2015) Ojeda Granja, Joaquín; Martínez Reina, Francisco Javier; Mayo Núñez, Juana María; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ministerio de Economia, Industria y Competitividad (MINECO). España; TEP111: Ingeniería Mecánica
The inverse dynamic analysis is used in the study of the human gait to evaluate the reaction forces transmitted between anatomical segments and to calculate the net joint moments resulting from the muscle activity in each joint. There are two approaches well defined. In the clinical field reconstruction techniques are often applied. The errors caused, mainly, by the relative movement of the skin over the bones make that the joint centres localized in two adjacent segments do not place the same position in the space. Velocities and accelerations are obtained through numerical derivation of the position. Finally, joint moment are calculated to balance the equilibrium equations. On the other hand, the engineers employ multibody models. They apply techniques to reduce the measurement errors and to obtain kinematically consistent data up to the acceleration level and calculate reaction and driving actions by means of the Lagrange multipliers. There is no agreement about which approach provides better results. The first procedure presents errors due to the skin motion which are avoid in the second method introducing errors inherent to the model. In this work, the two approaches were compared. Dynamic residuals defined to balance the Newton's equations were used as a measure of the model goodness. A discussion about the effect of the kinematically inconsistent data on the second approach was carried out. Results highlighted that the addition to the recorded motion of kinematic constrains according to a multibody model could lead to worse results in the inverse dynamic problem.
Automatic grading of student-specific exercises in large groups of the subject theory of machines and mechanisms
(Springer, 2019) Chamorro Moreno, Rosario; García Vallejo, Daniel; Martínez Reina, Francisco Javier; Reina Romo, Esther; Ingeniería Mecánica y Fabricación; TEP111: Ingeniería Mecánica
This study establishes an already defined and tested method to grade exercises of kinematics and dynamics within the course entitled “Theory of Machines and Mechanisms” of the Industrial Technologies Engineering Degree at the Seville School of Engineering (Spain). Particular emphasis is made on the automation of grading and personalization of the exercises, due to the large number of students enrolled in this course. The former is made through a teaching platform available at the University of Seville and called Doctus, whilst the latter is achieved by defining the input data of the exercises and the requested results as a function of the digits of the student’s ID. The students must face and solve a personalized problem by their own with the knowledge and competences acquired during the academic course. This paper describes the exercises and the tools used to grade them and shows the satisfactory results obtained with these exercises after three academic courses.
On the combination of geometrically nonlinear models and substructuring for multibody simulation of wind turbine blades
(ASME, 2022-11) Jensen, Christian Sigurd L.; Pedersen, Rasmus B. E.; Blanco, Blas; Escalona Franco, José Luis; Balling, Ole; Ingeniería Mecánica y Fabricación; European Union (UE). H2020; TEP111: Ingeniería Mecánica
This study develops a geometrically nonlinear model of a wind turbine blade utilizing finite strain theory for the calculation of elastic forces. The model is based on the floating frame of reference (FFR) formulation, which is a common choice in the modeling of long and flexible wind turbine blades. To model the nonlinear deformation of blades, the FFR formulation divides the structure into several substructures, which involves a significant increase of the system degrees of freedom. In the presented model, a nonlinear description of the elastic forces is introduced to achieve the convergence of the dynamic blade model at a lower number of substructures. The nonlinear elastic forces are formulated according to the Euler-Bernoulli beam theory, and they account for third-order terms of the potential elastic energy, the so-called geometric stiffness. The developed blade model is formulated in two dimensions and tested in a blade of 44.8 m length, which corresponds to a 2.75 MW wind turbine. Firstly, the results show that linear models do not accurately represent tip blade transverse displacement, and the substructuring technique becomes necessary to account for geometric nonlinearity. Secondly, using nonlinear elastic models significantly reduces the number of substructures needed to achieve convergence of the solution.
Preliminary study on the use of 3D printed biodegradable polymeric sheet for the manufacturing of medical prostheses by SPIF
(Elsevier, 2022) García Romeu, María Luisa; Ferrer Real, Inés; Pasotti, C.; Coma, J.; Rosa-Sainz, Ana; Centeno Báez, Gabriel; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Universidad de Girona; Ministerio de Educación. España; Agencia Catalana de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación; TEP111: Ingeniería Mecánica
Incremental Sheet Forming (ISF) and Fused Deposition Modelling (FDM) of polymers have both an edge over conventional manufacturing by their ability to directly get complex structures without the need of a mold or a die. Obtaining biocompatible polymer blanks for ISF is not always as easy as it could be expected. Concerning nowadays FDM offers a good opportunity to print biocompatible polymer sheets as blanks to next be formed by ISF. Exploring the combination of FDM and ISF for two biodegradable polymers (Polylactic acid (PLA) and Polycaprolactone (PCL)) is the objective of this work. An analysis of the initial printed sheets in terms of thickness uniformity and surface roughness was carried out. Truncated cone shape with fixed slope angle geometries in a CNC machine were formed. The ISF process parameters modified were the traditional: step down, feed rate and spindle speed. As saved outputs there are: Forming Forces, Maximum Temperature, Surface Integrity, Surface Roughness and Shape Accuracy. After this first approach, a good feasibility process window was established for being used on prosthesis manufacturing of PCL. On the contrary, the feasibility window for PLA is limited because of its low formability. The first results of the combination of both additive manufacturing processes are interesting and deserve further studies to evaluate more in depth the behaviors and the forming mechanism of these materials.
Numerical Modelling of Conventional and Incremental Forming of Thin-Walled Tube
(Trans Tech Publications Ltd., 2022) Suntaxi, C.; Centeno Báez, Gabriel; Rosa-Sainz, Ana; Morales-Palma, Domingo; Vallellano Martín, Carpóforo; Ingeniería Mecánica y Fabricación; Ingeniería y Ciencia de los Materiales y del Transporte; European Commission (EC). Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); Junta de Andalucía; TEP111: Ingeniería mecánica
This study presents a numerical analysis of the tube expansion process by conventional tube-end forming versus single point incremental forming (SPIF) using DEFORM. The work includes the assessment of the strain paths within the principal strain space of these processes with respect to the formability limits as well as their evaluation within the equivalent strain versus stress triaxiality space. The results obtained demonstrated that the mechanics of tube flaring process in conventional and incremental forming are substantially different. This analysis of formability in the light of the accumulated equivalent strain and the average stress triaxiality allowed a better understanding of the differences between both processes in terms of the fracture limit strains.

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