La investigación realizada por la Universidad de Strathclyde ofrece una forma de producir un nuevo tipo de piezas ligeras a medida. 
Hoy en día, el uso de piezas a medida es una realidad establecida en la industria automotriz. Cabe destacar como ventaja importante de este proceso la reducción de peso, por ejemplo, mediante el aumento del grosor del material sólo en las áreas de la pieza que requieren mayor resistencia.
Hasta ahora, se ha utilizado distintos métodos para lograr estos objetivos. Los más comunes utilizan la soldadura de alguna de estas dos formas: Por un lado, mediante la fijación de una pieza extra del material a una de las caras del área en cuestión para conseguir un grosor extra en zonas concretas de la pieza. O por otro lado, mediante la soldadura longitudinal de borde a borde de diferentes materiales con el mismo grosor con el fin de lograr piezas de apariencia uniforme, pero que en realidad tienen distintas propiedades. En ambos casos se pretende conseguir piezas soldadas a medida (TWB, tailored welded blank).
Un enfoque alternativo ha sido crear piezas de un sólo material pero con distintos tipos de grosor por medio de un proceso de laminación en el que la distancia entre los rodillos se ensancha o se estrecha en función de cómo se quiere la pieza. El nombre lo dice todo: piezas a medida laminadas (TRB, tailored rolled blank).
Desafortunadamente, ambos métodos tienen sus inconvenientes. Por una parte, soldar piezas de diferente material produce discontinuidades en la pieza, mientras que el proceso de laminación puede producir una zona de transición excesivamente larga y gruesa.
Pero se está desarrollando un enfoque totalmente diferente que consiste en utilizar un tratamiento térmico para producir variaciones localizadas en las propiedades del material. En principio esto parece prometedor, ya que, teóricamente puede alcanzar los objetivos óptimos deseados para un grosor homogéneo del material, la variación de la propiedad localizada y una composición homogénea. Sin embargo en la práctica, el proceso ha mostrado cierta dificultad para controlar el proceso de una forma consistente. Por ejemplo, el calentamiento de un metal tiene una tendencia inherente a causar un aumento generalizado de la temperatura en la localización.
Explorando un nuevo modelo de pieza a medida¿Existe alguna forma de alcanzar estos objetivos óptimos? Aún no,pero podríamos encontrarla pronto si la investigación que actualmente se lleva a cabo en la Universidad de Strathclyde en Glasgow, Reino Unido, cumple su promesa.
La brillante idea de I-ECAP fue producir piezas a medida en las que las propiedades variaban pero el grosor se mantenía constante
La investigación está dirigida por el Dr. Andrzej Rosochowski del departamento de Diseño, Fabricación y Gestión de Ingeniería. La investigación se centra en la posibilidad de que un proceso, conocido como Incremental Equal Channel Angular Pressing (I-ECAP), produzca un nuevo modelo de piezas a medida, que el denomina piezas recortadas a medida (TSB).
Rosochowski describe el proceso I-ECAP como “Un proceso de deformación plástica severa” que puede producir barras largas, placas y láminas de metal con una estructura interna refinada y una mayor resistencia que conserva una ductilidad adecuada. Hasta el momento, el proceso ha demostrado ser eficaz para la creación de placas de grosor variable en cinco metales diferentes: aluminio, magnesio, cobre, hierro y titanio. El investigador está seguro de que también se podría utilizar este proceso para crear piezas a medida del mismo grosor, pero de dureza y resistencia distintas, de manera que combinaría la practicidad y consistencia.
La creación de una estructura granulada ultrafina Rosochowski afirma que el proceso ECAP es un procedimiento de fabricación que está establecido. Este proceso consiste en el uso de un punzón que empuja una palanquilla cuadrada o cilíndrica de metal a través de un canal de entrada de perfil constante y luego a través de un ángulo de 90°, antes de volver a pasar por un canal de salida del mismo perfil. Así, la deformación plástica del material se produce por un simple corte en una capa delgada a lo largo del plano diagonal en el cruce del canal. El objetivo, por tanto, es crear dentro del metal una estructura granulada ultrafina en la que previamente el grano interno era grueso y se altera para que todos los granos pasen a ser menores de un micrómetro de ancho.
Con el fin de conseguirlo, el proceso se repite varias veces, haciendo que la palanquilla rote alrededor del eje entre las pasadas para que la alteración en las propiedades del material se distribuya de manera uniforme. En general, esto produce la ventaja de ser bastante sencillo, tanto en la demanda de equipos como en el procedimiento en sí. Pero tiene el inconveniente de que con palanquillas cortas, por lo menos, existe un desperdicio de material ya que las terminaciones del material se deforman. Rosochowski añade que no es práctico utilizar el proceso para piezas de gran longitud. En el caso de las barras, por ejemplo, deja de ser efectivo cuando la relación de longitud y anchura se excede una proporción de 6 a 1.
Evolución del proceso ECAPI-ECAP es mucho más reciente. Tan sólo tiene una década de antigüedad. Las patentes europeas y estadounidenses se registraron en 2012 y 2014 respectivamente. Rosochowski registró las dos patentes a su nombre, aunque ha querido señalar que trabajó conjuntamente con el Profesor Lech Olejnik de la Universidad de Tecnología de Varsovia, en su Polonia natal. Este proceso, como el proceso convencional ECAP, también consiste en empujar palanquillas a través de canales de entrada y salida con un giro de 90°. La diferencia radica en dos aspectos concretos del proceso.
En primer lugar, el material se mueve a través de un proceso que consiste en varios pasos en lugar de una sola e ininterrumpida acción, por ello se describe como ‘progresivo’. La segunda diferencia clave es que el proceso I-ECAP implica una acción de perforación más fuerte contra la superficie de la palanquilla justo en el punto en el que el ángulo es de 90°, en cada una de las ocasiones en que se detiene la palanquilla. Además de la aplicación de la fuerza contra el extremo posterior de la palanquilla que se mueve a través del proceso. Esta acción de percusión adicional es lo que permite que el proceso cuente con un rendimiento tanto cualitativo como flexible.
La fuerza implicada en esta acción es considerable. Por ejemplo, en el caso del titanio, se utilizan aproximadamente 30 toneladas de fuerza en un ciclo que dura dos segundos, aunque Rosochowski afirma que en los casos en los que las piezas son más finas sería más fácil utilizar fuerzas más bajas con mayor frecuencia.
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La nueva investigación podría mejorar las piezas a medida
