UPC

Descripció:

El Grup de Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits basa la seva recerca en el desenvolupament de biomaterials per a la regeneració i/o la reparació funcional de teixits i òrgans. Això comprèn el disseny de materials capaços de modular la resposta biològica del teixit receptor, donant lloc en alguns casos a la regeneració de teixits, i en altres a una perfecta integració del biomaterial, amb la recuperació funcional perduda.

S’estructura en 3 línies prioritàries de recerca:

  • Biomaterials per a la regeneració òssia
  • Plasmes per a aplicacions biomèdiques
  • Biomaterials metàl·lics avançats i funcionarització

Activitat en relació a la fabricació additiva:

En els darrers 8 anys el BBT ha prestat especial atenció a les tecnologies de fabricació additiva, aplicades al processament de biomaterials, i ha fet desenvolupaments importants en els àmbits de les aplicacions en cirurgia ortopèdica, cirurgia cardiovascular i regeneració òssia, que s’han materialitzat en acords de transferència de tecnologia, patents i publicacions en revistes científiques.

Recentment, el BBT ha desenvolupat dos mètodes innovadors de fabricació additiva, ambdós transferits a empreses catalanes del sector biomèdic.

Serveis:

La divisió de serveis a empreses del BBT està orientada, principalment, a la transferència de tecnologia Universitat-Empresa, a partir del know-how de les diferents línes de recerca que conformen el grup.

Des de la nostra seu a l’EEBE (Barcelona), desenvolupem la nostra activitat en el disseny, gestió, organització i execució de projectes de I+D+i per a empreses, i en la realització d’estudis i serveis puntuals d’anàlisi i/o caracterització experimental.

  • Microscòpia
  • Caracterització mecànica
  • Caracterització química i estructural
  • Caracterització física
  • Tractaments tèrmics superficials
  • Caracterització electroquímica
  • Caracterització biològica
  • Estudis in-vivo
  • Enginyeria forense i anàlisis pericial
  • Anàlisis i processament de dades
  • Assessorament tecnològic
  • Modalitats de col·laboració

Spin-offs:

  • Mimetis

Descripció:

El grup de Processos de Formació de Metalls (PROCOMAME) se centra a caracteritzar el comportament de deformació plàstica dels metalls (majoritàriament en condicions de treball en calent) així com a definir vies de processament basades en tècniques de deformació plàstica severa per obtenir materials metàl·lics amb mida de gra nanomètrica. Això inclou la conformació en calent tal como forja d’acers, extrusió de coures i aluminis, processos de conformació de xapa d’acers i altres. 

Les línies de recerca específiques que s’han desenvolupat al grup són:

– Processos de conformació en calent

– Desenvolupament de metalls nanoestructurats

– Processos de conformació en fred

Activitat en relació a la fabricació additiva:

En relació a la Fabricació Additiva d’aliatges metàl·lics: es tracta d’una nova línia iniciada recentment, basada en dues tecnologies diferents:

  • Extrusió d’aliatges metàl·lics en estat semisòlid per aconseguir la deposició directa del metall (procés designat com a “Direct Metal Writing” o DMW)
  • Extrusió de feedstock MIM (Moldeig per Injecció de Metall) (procés designat com Metal
  • Extrusion Additive Manufacturing of Highly-Filled Polymers o MEAM-HP).

Projecte dins la xarxa:

  • Thixoprinting

Descripció:

El grup de recerca pertany al Departament de Ciència de Materials i Enginyeria Metal·lúrgica de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) de Barcelona. Està format per diversos investigadors amb experiència complementària en els camps de deformació, fatiga i fractura de ceràmica, metalls i compostos inorgànics. Al llarg dels anys s’han adquirit coneixements específics en els camps de la fatiga i la fractura, l’anàlisi de falles, la indentació instrumentada i la caracterització microestructural avançada, la tecnologia de superfície, la micromecànica, el desgast i l’anàlisi d’interfícies.

Les principals competències bàsiques de CIEFMA es defineixen mitjançant: 

  • Capacitat per avaluar i comprendre amb èxit la integritat mecànica i la fiabilitat dels materials objectiu de CIEFMA (ceràmica base de zirconi, acers inoxidables i d’alta resistència, aliatges de base Ti, composites de ceràmica i metall – especialment carburs cimentats i recobriments durs) a diferents escales de longitud
  • Potencial per implementar processos avançats per optimitzar el disseny microestructural i / o la funcionalitat de sistemes de materials específics.

Les àrees de recerca en què el CIEFMA centra els seus esforços són:

  • Fiabilitat i caracterització dels materials d’enginyeria
    • Comportament mecànic de ceràmiques avançades i compostos, tant a temperatura ambient com a altes temperatures
    • Avaluació i coneixement dels fenòmens de degradació superficial, incloent-hi els canvis induïts sota càrrega de contacte, així com l’exposició tèrmica/mediambiental
  • Micromecànica i Nanomecànica
    • Micromecànica i nanomecànica de materials, tant a nivell màssic com en capes fines
    • Disseny microstructural d’aliatges metàl·lics processats mitjançant diferents rutes de fabricació
  • Integritat estructural
    • Manteniment de la integritat estructural en condicions de servei dels materials a l’enginyeria, incloent-hi la unió d’estructures

Complementàriament, NEMEN, grup associat al CIEFMA, centra la seva activitat en la preparació, caracterització i avaluació de catalitzadors per operar en fase heterogènia en reaccions d’interès fonamental i industrial. Des del punt de vista fonamental es dedica a dissenyar nous catalitzadors, normalment nanopartícules suportades sobre òxids inorgànics, per tal de correlacionar el comportament catalític amb l’estructura del catalitzador i aconseguir esbrinar d’aquesta manera la naturalesa dels centres actius i el seu comportament.

Serveis:

El CIEFMA posa a disposició de les empreses:

  • Assessorament en la selecció de materials, tot considerant les seves prestacions mecàniques i la seva degradació en servei.
  • Assistència en el processament de materials per a aplicacions estructurals, amb especial èmfasi a la relació entre la microestructura i les propietats mecàniques.
  • Realització d’una gran varietat d’assaigs mecànics a fi de determinar el comportament en servei de materials i components industrials.
  • Peritatge i anàlisi de fallides en components i estructures.
  • Desenvolupament de noves tècniques de caracterització en micro i nanomecànica.
  • Avaluació de la integritat mecànica de capes superficials per a aplicacions específiques.
  • Formació en l’àrea de ciència i tecnologia de materials, bàsicament en els aspectes de relació entre la microestructura i el comportament mecànic.

Projecte dins la xarxa:

  • PowerDIW Energy

Descripció:

NEMEN centra la seva activitat en la preparació, caracterització i avaluació de catalitzadors per operar en fase heterogènia en reaccions d’interès fonamental i industrial. Des del punt de vista fonamental es dedica a dissenyar nous catalitzadors, normalment nanopartícules suportades sobre òxids inorgànics, per tal de correlacionar el comportament catalític amb l’estructura del catalitzador i aconseguir esbrinar d’aquesta manera la naturalesa dels centres actius i el seu comportament. Per això és important realitzar estudis d’espectroscòpia i microscòpia en condicions in situ, que es duen a terme al mateix laboratori del grup de recerca (LACE-EEBE), al centre de recerca en ciència i enginyeria multiescala de Barcelona (EEBE) i al sincrotró ALBA.

Pel que fa a la seva aplicació industrial, el grup es dedica tant a la preparació a mida de catalitzadors i dispositius catalitzadors com a l’enginyeria de la reacció. Es treballa amb reactors de parets catalítiques convencionals (estructures ceràmiques i metàl·liques tipus honeycomb i/o plaques), microreactors, reactors catalítics de membrana, així com amb les noves possibilitats que ofereixen les tècniques d’impressió 3D.

Activitat en relació a la fabricació additiva: 

Les activitats de transferència de tecnologia del grup s’han desenvolupat en el marc de projectes de col·laboració indústria-universitat de programes competitius de R+D+i europeus, nacionals, regionals i de contractes industrials:

  • Preparació i avaluació de catalitzadors per a la producció d’hidrogen.
  • Estudi funcional d’estructures de silici amb aplicacions de micropiles de combustible.
  • Desenvolupament de reactors de membrana per a la producció i la separació simultània d’hidrogen per a aplicacions portàtils.
  • Preparació d ́estructures catalítiques amb tecnologia d’impressió 3D.

Serveis: –

Projecte dins la xarxa:

  • PowerDIW Energy

Spin-offs: –

Descripció:

e-PLASCOM realitza la seva recerca en el camp de la Ciència i Tecnologia de materials Plàstics i Compòsits, estudiant la relació entre el processament-estructura generada-propietats. Té com a objectiu general la disminució de l’impacte ambiental dels productes de plàstic, utilitzant matèries primeres reciclades o de origen renovable, aixi com tecnologies de fabricació sostenibles.

Ha desenvolupat projectes enfocats en la modificació de PLA amb diferents estratègies: preparació de nano compòsits, extrusió reactiva i mesclat amb altres termoplàstics.

En aquest context, els objectius estratègics que el grup es planteja, s’articulen al voltant de 3 eixos:

  • Eix 1-Materials: Investigació sobre polímers naturals, biobasats i / o biodegradables. Càrregues i fibres naturals (a micro i nanoescala). Caracterització tèrmica, mecànica i reològica d’aquests materials.
  • Eix 2-Disseny, processament i comportament en servei: Aplicació de conceptes d’Ecodisseny, fabricació mitjançant noves tecnologies de processament de termoplàstics amb èmfasi en alleugeriment del pes dels components.
  • Eix 3-Residus plàstics: Estudi sobre reciclatge i revalorització de residus plàstics.  

Activitat en relació a la fabricació additiva:

Preparació i caracterització de feedstocks de metall amb aglutinant polimèric per la fabricació additiva mitjançant extrusió de materials.

Serveis:

Projectes R+D, assajos i assessorament per empreses en l’àmbit dels materials plàstics.

Projecte dins la xarxa:

  • Plastic Upgrading

Spin-offs: –

Descripció:

El CDAL és un grup de recerca consolidat (GRC) de la UPC amb experiència en recerca i transferència de tecnologia en els àmbits de la fabricació de components. Les àrees d’expertesa del grup són: el conformat amb materials metàl·lics, especialment aliatges lleugers, i l’enginyeria de superfícies, tant en recobriments tècnics com decoratius. 

El CDAL té experiència en diferents àrees tecnològiques relacionades amb la fabricació de components, en especial per a les indústries: aeronàutica, automoció, ferrocarril i transformadora.

  • Materials metàl·lics: 
    • Estudi de la relació entre la microestructura i les propietats dels materials.
    • Selecció d’aliatges lleugers i optimització processos de conformació (Fosa, forja, tractaments tèrmics…)
    • Recerca i desenvolupament de processos de conformació en estat semisòlid (SSM).
    • Optimització dels paràmetres de tractaments tèrmics.
    • Impressió 3D: Selecció d’aliatges i desenvolupament de nous processos de fabricació additiva de materials metàl·lics.
  • Enginyeria de superfícies:
    • Caracterització avançada i anàlisi de superfícies per donar resposta a una amplia diversitat de requeriments industrials.
    • Desenvolupament de nous recobriments amb millor resistència al desgast i/o corrosió. Planta pilot de projecció tèrmica d’alta velocitat (procés HVOF).
    • Anàlisi de fallides en components recoberts i cerca de solucions.
    • Millora dels processos actuals d’obtenció de recobriments i tractaments de superfície. Introducció de noves tècniques.
    • Recobriments decoratius.
    • Anoditzats
  • Processos de fabricació: 
    • Optimitzar els paràmetres dels processos de foneria i forja
    • Millorar el disseny de motlles i matrius.
  • Caracterització:
    • Caracterització metal·logràfica mitjançant microscopia òptica i electrònica de la microestructura en aliatges metàl·lics, materials compòsits i recobriments.
    • Anàlisi qualitativa i quantitativa mitjançant tècniques EDX i RX.
    • Anàlisi microgràfica quantitativa mitjançant la utilització de tècniques d’anàlisi d’imatge.
    • Realització d’assaigs de tracció a baixes i altes temperatures.
    • Realització d’assaigs de duresa, microduresa i ultra-microduresa.
    • Assaigs de corrosió potenciodinàmics i en cambra de boira salina
    • Caracterització tribològica de materials: determinació de coeficients de fricció i de resistència al desgast.

Activitat en relació a la fabricació additiva:

En el primer àmbit (conformat amb materials metàl·lics), el CDAL està participant en dos projectes en l’àrea de fabricació additiva de metalls:

  • Projecte BASE 3D (FUSE3D), Agrupació en tecnologies emergents en fabricació additiva, (2019-2022), finançat per GENCAT
  • Project RTI2018-097885-BC31, ”Desarrollo de nuevos procesos de manufactura aditiva para la producción de piezas metálicas”

Aquests projectes es basen en l’experiència del CDAL en diferents projectes europeus i nacionals de conformació en estat semisòlid d’alumini.

A més, el CDAL ha col·laborat amb Eurecat en el desenvolupament d’un procés d’obtenció de llot d’alumini (RD10-1-0021 Ultra-SSM) i amb SEAT sobre la impressió làser de materials metàl·lics (Metall 3D Printing).

En el segon camp de recerca (tractaments de superfície i recobriments) s’ha participat en diferents projectes europeus i nacionals: COMPWERC (BRPR-CT97-0579), Nano-HVOF (GRD1-1999-10986), MAT2008-01261 i MAT2004-06716-C02-01. Aquestes investigacions van portar al CDAL a l’adquisició (en març 2007) d’una planta pilot d’obtenció de recobriments per projecció tèrmica d’alta velocitat (HVOF).

Serveis:

El CDAL ofereix un ampli ventall de serveis específics a les empreses perquè aquestes puguin millorar la seva qualitat i competitivitat. 

Aquests serveis inclouen:

  • L’adquisició de nous coneixements a través del desenvolupament de projectes de recerca i desenvolupament o d’innovació tecnològica
    • Projectes R+D+i nacionals
    • Projectes R+D+i internacionals
    • Projectes específics i convenis
  • Formació del personal 
    • Introducció a la Ciència de Materials.
    • Materials metàl·lics, metàl·lics reforçats, plàstics, ceràmics i compòsits.
    • Anàlisi de fallides.
    • Corrosió.
    • Tractaments de superfície.
    • Conformació de materials.
    • Conformació d’aliatges d’alumini.
    • Recobriments metàl·lics resistents al desgast.
    • Tractaments tèrmics d’aliatges lleugers.
    • Introducció a la simulació de les propietats en components industrials per elements finits.
    • Propietats dels aliatges d’Al, Mg i Ti.
    • Anàlisi metal·logràfica quantitativa.
    • Preparació de personal de laboratori en tècniques d’anàlisi i assaigs.
  • Informes tècnics: l’anàlisi de problemes puntuals
    • Caracterització de materials
    • Anàlisi de fallides de components i de processos
    • Anàlisis microgràfiques quantitatives
    • Assaigs mecànics
    • Propietats tribològiques dels recobriments

Descripció:

El grup TECNOFAB porta a terme recerca aplicada en diferents Tecnologies de Fabricació, pel que fa als processos en sí, a les metodologies, als sistemes assistits per ordinador i a la integració de diferents tecnologies. Les activitats s’agrupen en dues grans àrees, totes elles relacionades amb l’estudi i anàlisi de l’acabament superficial: els processos de fabricació additiva i els processos de fabricació mecànica.

Les principals activitats de l’àrea dels processos de fabricació additiva són les següents:

  • Impressió 3D de plàstic i materials compostos (fusta, metalls, etc.) per extrusió mitjançant deposició per modelatge fos (FDM).
  • Impressió 3D de ceràmica per extrusió mitjançant escriptura directa de tinta (DIW).

Pel que fa a l’àrea dels processos de fabricació mecànica, les principals línies són les següents:

  • Mecanització a Alta Velocitat per fresatge en 3 i 5 eixos.
  • Mecanització amb abrasius per brunyiment o honing
  • Brunyiment amb bola.

També es porten a terme altres activitats de recerca en els àmbits de la maquinabilitat de materials, el tall amb làser i la mecanització criogènica, entre d’altres.

Activitat en relació a la fabricació additiva:

Per als diferents processos de fabricación estudiats, s’analitzen tant les dimensions com els errors de forma, l’acabament superficial i la resistència mecànica de les peces.

Serveis:

Spin-offs:

Descripció:

El grup d’Enginyeria de la Construcció se centra en el cicle de vida de grans projectes d’infraestructures civils modernes des d’una perspectiva global, que implica la planificació; disseny; construcció; vida útil i explotació; manteniment i desmuntatge i el reciclatge, tenint en compte aspectes econòmics, socials, ambientals, de qualitat i de salut i seguretat. Aquest grup té una perspectiva global i objectius per desenvolupar mètodes i tecnologies de gestió que es poden aplicar a qualsevol infraestructura civil com ara carreteres, línies ferroviàries, ponts, preses, canals, túnels, estructures subterrànies i edificis civils.

El grup EC està centrant els seus esforços en augmentar la seva solidesa científica internacional i la seva posició davant del sector industrial en àrees relacionades amb la construcció digital, el control i el manteniment d’estructures i la tecnologia de l’espai subterrani:

  • Sensorització per a un ús sostenible de materials i gestió intel·ligent de la infraestructura
  • Optimització del disseny d’infraestructures subterrànies i gestió a través del servei
  • Enfocaments basats en BIM i algoritmes d’IA per a una construcció sostenible i resilient

Activitat en relació a la fabricació additiva:

Tecnologies d’impressió 3D orientades a aplicacions estructurals

Serveis:

Spin-offs:

Smart-Engineering

Altres: C3S (Concrete Sustainability and Smart Structures). Subgrup d’investigació del grup EC.

Descripció:

El grup treballa amb la tecnologia de les estructures de formigó, d’acer al carboni i inox, obra de fàbrica de maó i de pedra i també de fusta. Molts d’aquests materials són susceptibles de fabricació additiva, cosa que pot permetre trobar productes que siguin competitius fabricats additivament. La interacció de la fabricació amb el disseny funcional i resistent és imprescindible per desenvolupar nous productes amb innovacions que aportin valor i sostenibilitat.

Les tres àrees d’investigació principal són:

  • Anàlisis i disseny d’estructures de formigó: consisteix en la investigació experimental i teòrica sobre el comportament, l’anàlisi numèrica i el desenvolupament de models conceptuals per al disseny segur i sostenible d’estructures de formigó armat i pretensat.
  • Recerca d’Estructures històriques i de maçoneria: s’ocupa de l’anàlisi estructural i la conservació d’edificacions existents, amb especial atenció a les històriques i patrimonials.
  • Recerca de les estructures d’acer i compostes: abasta estudis experimentals, numèrics i teòrics sobre el comportament i l’anàlisi per al disseny segur i sostenible d’estructures d’acer i compostes. L’activitat se centra en: problemes relacionats amb la inestabilitat (pandeig), nous materials metàl·lics (acer inoxidable), simulacions numèriques de processos constructius, efectes dependents del temps en estructures compostes, bigues de placa (híbrids i cònics) i l’ús sistemàtic de FEM en disseny d’estructures d’acer.

Serveis:

S’ofereix transferència de tecnologia i consultoria sobre problemes particulars relacionats amb l’estabilitat i la ductilitat de ponts d’acer, edificis, revestiment de túnels, estructures off-shore i torres eòliques, disseny sísmic i anàlisi no lineal avançada d’aquestes estructures.