El alumno Iñigo Rodriguez Bogajo obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE en su tesis desarrollada en régimen de cotutela con la Universidad de Liubliana
El alumno Iñigo Rodriguez Bogajo obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE en su tesis desarrollada en régimen de cotutela con la Universidad de Liubliana
El alumno Iñigo Rodriguez Bogajo obtuvo la calificación SOBRESALIENTE CUM LAUDE en su tesis desarrollada en régimen de cotutela con la Universidad de Liubliana
- Título de tesis:Sustainable machining of carbon fibre – Ti6AI4V stacks with assistance of liquefied CO2
Tribunal:
- Presidencia: Mihael Sekavcnik (University of Ljubljana)
- Vocalía: Joaquín Barreiro García (Universidad de León)
- Vocalía: Miguel Arizmendi Jaca (Universidad de Navarra)
- Vocalía: Roman Sturm (University of Ljubljana)
- Secretaría: Patxi Aristimuño Osoro (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
Los polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) y las aleaciones de titanio Ti6Al4V se emplean en estructuras aeronáuticas debido a su relación peso-resistencia y a sus propiedades anticorrosivas. Estos materiales se combinan a menudo creando apilados híbridos conocidos como stacks. Así pues, el taladrado es una de las operaciones más críticas en la fabricación aeronáutica debido a la gran cantidad de agujeros necesarios para ensamblar componentes de distintos materiales. Garantizar una buena calidad de los agujeros es crucial para asegurar la durabilidad de dichas estructuras ensambladas.
Al taladrar stacks de CFRP/Ti6Al4V pueden surgir varios defectos de maquinabilidad y calidad de los agujeros. Por un lado, el CFRP redondea el filo de corte debido a las abrasivas fibras, y la fragilidad del composite puede generar problemas de delaminación. Por otro lado, el Ti6Al4V crea desgaste por adhesión en la herramienta. Los stacks se suelen taladrar en una sola operación desde el CFRP hasta el Ti6Al4V, lo que crea problemas adicionales como el deterioro de las paredes de los agujeros del CFRP por las virutas de titanio.
Los lubrificantes se emplean en muchos sectores para minimizar problemas de maquinabilidad y calidad de los agujeros al taladrar materiales de difícil mecanizado. Sin embargo, en el caso del taladrado de stacks de CFRP/Ti6Al4V, las taladrinas convencionales (emulsiones base agua y/o aceite) no pueden utilizarse, ya que pueden deteriorar el composite debido a la humedad. Además, pueden ser peligrosas para el medio ambiente y la salud de los operarios. Técnicas como la combinación de dióxido de carbono líquido (LCO2) y la lubricación de cantidad mínima (MQL) han surgido como alternativas sostenibles a las emulsiones convencionales. Sin embargo, su viabilidad está aún por demostrar para el taladrado de stacks de CFRP/Ti6Al4V, así como su influencia sobre la salud y el medioambiente en el mecanizado de componentes aeronáuticos.
En este contexto, el objetivo principal de la tesis es la definición de una ventana de proceso para el taladrado de stacks asistido con LCO2+MQL de y la evaluación de la sostenibilidad de esta técnica, considerando aspectos medioambientales, económicos y sociales. Se han determinado experimentalmente los parámetros óptimos de mecanizado, la geometría de la broca y los caudales de lubricación refrigerante. En cuanto al análisis de sostenibilidad, se caracterizó el efecto del LCO2+MQL sobre las emisiones al aire en el lugar de trabajo, y se evaluaron las ventajas medioambientales del uso de dichos refrigerantes en comparación con el taladrado en seco mediante la evaluación del ciclo de vida.