Líneas de Investigación

El Grupo de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales (CIMa) de la Universidad de Burgos se dedica al estudio avanzado de materiales, enfocándose en diversas líneas de investigación que abarcan desde la caracterización mecánica hasta la simulación de procesos de fabricación. A continuación, se detallan las principales áreas de trabajo del grupo:

• Desarrollo de técnicas de ensayo no convencionales: El grupo CIMa ha trabajado en la implementación y mejora de ensayos como el ensayo miniatura de punzonado (SPT) para la estimación de propiedades mecánicas en componentes con geometrías o tamaños limitados. Este enfoque ha permitido evaluar la resistencia y ductilidad de aleaciones metálicas y materiales poliméricos donde los ensayos convencionales no son aplicables.
• Modelado viscoelástico de materiales elastoméricos: El grupo ha investigado la aplicación de modelos viscoelásticos fraccionales para predecir el comportamiento dinámico de materiales elastoméricos. Estos modelos permiten estimar el factor de pérdidas y la respuesta en frecuencia de componentes como los casquillos silentblock, mejorando su diseño y funcionalidad en aplicaciones industriales.
• Fragilización por hidrógeno en aleaciones metálicas: Se ha adaptado equipamiento específico para estudiar la influencia del hidrógeno en la resistencia a la fatiga de materiales metálicos. Mediante la modificación de máquinas de fatiga por flexión rotativa, el grupo CIMa ha desarrollado sistemas in-situ que permiten evaluar la fragilización inducida por hidrógeno, contribuyendo a la seguridad y durabilidad de componentes expuestos a este gas.
• Simulación numérica de procesos de fabricación: El grupo ha llevado a cabo estudios numéricos para optimizar procesos de manufactura, como la técnica cold-expansion de orificios. Estas simulaciones ayudan a comprender mejor los efectos y las mejoras en la vida útil de componentes sometidos a este tipo de tratamientos de conformado.
• Evaluación de propiedades mecánicas en tubos y tuberías: Mediante el ensayo de tracción de anillo modificado (RHTT), el grupo CIMa ha explorado métodos para determinar las propiedades mecánicas de materiales tubulares. Este enfoque es especialmente útil en la industria de tuberías, donde las técnicas convencionales de ensayo pueden ser difíciles de aplicar.
• Análisis de anisotropía en materiales: El grupo ha investigado cómo la anisotropía de materiales influye en la estimación de propiedades mecánicas mediante técnicas como el SPT. Comprender estas variaciones es crucial para garantizar la precisión en la caracterización de materiales utilizados en aplicaciones críticas.
• Optimización de correlaciones en ensayos de pequeña escala: Se han propuesto nuevos métodos de correlación para obtener diversas propiedades mecánicas (límite elástico, resistencia a la tracción, viscoelasticidad, etc) a partir de ensayos en miniatura. Estas metodologías permiten una caracterización más precisa y eficiente de materiales cuando las muestras disponibles son limitadas.
• Estudio del comportamiento a creep en aleaciones de magnesio: El grupo CIMa ha investigado la resistencia a la fluencia de diversas aleaciones de magnesio, muy utilizadas en la industria automotriz debido a su excelente relación peso-resistencia. Estos estudios se han centrado en analizar cómo la microestructura influye en las propiedades de fluencia de la aleación. Además, se ha aplicado el ensayo miniatura de punzonado para determinar las propiedades de fluencia en estas aleaciones, permitiendo evaluaciones precisas incluso cuando la cantidad de material disponible es limitada.
• Ensayos criogénicos para la mejora de propiedades de materiales: El grupo ha explorado los efectos de los tratamientos criogénicos en diversos materiales, evaluando cómo las bajas temperaturas pueden modificar sus propiedades mecánicas y microestructurales. Estos estudios buscan optimizar procesos industriales y mejorar el rendimiento de componentes en condiciones extremas. Estas líneas de investigación reflejan el compromiso del grupo CIMa con la innovación y el avance en el campo de la ciencia e ingeniería de materiales, abordando desafíos actuales y proponiendo soluciones aplicables en diversos sectores industriales.