Processos de fabricació industrial
Visió general
Recerca
Membres
Projectes
El grup de Processos de fabricació industrial del CIMNE desenvolupa eines computacionals avançades per simular fosa, soldadura, fabricació additiva i conformació de xapes. El seu programari (VULCAN, WELDPACK, ADD2MAN, STAMPACK, HP4FSW) permet l’optimització de processos d’alta precisió, unint la recerca acadèmica i les aplicacions industrials a tot el món.
El grup de recerca en Processos de fabricació industrial del CIMNE està especialitzat en el desenvolupament de mètodes computacionals d’avantguarda per a la modelització termomecànica i l’anàlisi no lineal de processos avançats de fabricació.
Aprofitant les tècniques d’elements finits, el grup és pioner en simulacions d’alta fidelitat d’aplicacions industrials complexes, com ara fosa, soldadura, fabricació additiva i conformació de xapa, per optimitzar l’eficiència del procés, reduir defectes i millorar el rendiment dels materials.
Els desenvolupaments bàsics s’implementen en dues plataformes internes d’elements finits: COMET, dissenyada per a la investigació acadèmica d’alta precisió, i FEMUSS, dissenyada per a un desplegament industrial robust. Ambdós marcs incorporen formulacions avançades d’elements finits per a problemes isocòrics i de gran deformació, una biblioteca completa de models constitutius que inclouen viscoelastoplasticitat, mecànica de danys, plasticitat de deformacions petites i grans, així com característiques multifísiques com l’acoblament tèrmic i l’anàlisi de canvi de fase.
Les solucions de programari comercialitzades, com ara VULCAN (fosa), CLICK2CAST (farciment de motlles), WELDPACK (soldadura), ADD2MAN (fabricació additiva), HP4FSW (soldadura per fricció) i STAMPACK (conformació de xapes), demostren l’èxit del grup en la traducció dels avenços teòrics en eines preparades per a la indústria. En unir la computació d’alt rendiment amb els reptes de fabricació del món real, el grup impulsa la innovació en sectors que van des de l’automoció i l’aeroespacial fins a l’energia i la maquinària pesada, garantint metodologies de producció sostenibles i rendibles per al futur.
Àrees de recerca
Processos avançats de fabricació
El grup desenvolupa eines computacionals eficients amb capacitats predictives fiables per a la simulació d’alta fidelitat i precisió millorada de processos de fabricació avançada multifísica i multiescala. Actualment se centra en processos que impliquen aliatges metàl·lics i polímers.
Relacionat amb aquesta línia de recerca, el Grup IMP desenvolupa algorismes termomecànics avançats i tecnologies avançades d’elements finits mixtos.
Els camps d’aplicació inclouen la fabricació additiva, la soldadura per fricció, la soldadura per feix d’electrons, la deposició de metalls en forma, els processos de fosa i la formació de metalls
Modelització constitutiva i mecànica computacional de la fallada
Desenvolupament de nous models constitutius adequats per a materials mecànics i d’enginyeria civil. Aquests inclouen models de plasticitat isotròpics i ortotròpics adequats per a peces i components industrials metàl·lics i polimèrics i models de danys per a estructures d’enginyeria civil.
Relacionat amb aquesta línia de recerca, el grup IMP també desenvolupa Procediments Computacionals Avançats per a l’Avaluació del Rendiment Mecànic i l’Anàlisi de Falles d’estructures i components. Aquests inclouen l’optimització dels procediments de fabricació, la determinació analítica i numèrica de càrregues i mecanismes de fallada, etc.
Projectes destacats
HP4FSW
High-performance simulation tool for Friction Stir Welding. Enables accurate, fast and predictive modelling for defect detection and process optimization in industrial applications.
ADD2MAN
High-performance simulation platform for industrial-scale metal AM. Combines adaptive HPC, G-code workflows, and AI-driven process optimization to improve quality, reduce costs, and accelerate part qualification.
Projectes en curs
Projectes finalitzats
Notícies relacionades
El conseller Sàmper visita la seu del CIMNE per conèixer com la recerca computacional impulsa la indústria
El conseller d’Empresa i Treball, l’Honorable Sr. Miquel Sàmper i Rodríguez, juntament amb el director general d’Indústria, el Sr. Xavier Roca Ramón, han visitat aquesta setmana la seu del Centre Internacional de Mètodes Numèrics a l’Enginyeria (CIMNE) a Barcelona. La...
Desenvolupen un mètode numèric que reforça la fiabilitat de la impressió 3D de formigó
El clúster de Simulació de sòlids i fluids per a processos industrials del CIMNE ha participat en un estudi que proposa un mètode numèric per simular la impressió 3D d’estructures de formigó i les capes que el conformen. Aquest model és una eina valuosa per...