Biraka ari den harri urratzaile batek, txirbil txikia harrotuz, pieza batean azal lau bat sortzea; hori da artezketa, gainazal lauen mekanizazioa. Gaur egun erabiltzen diren fabrikazio-prozesuetan zaharrenetakoa izan arren, garrantzi handia du oraindik ere elementu mekanikoen fabrikazioan, ezinbesteko prozesua baita akabera eta doitasun handiko piezak ekoizteko. Aeronautikan eta autogintzan erabiltzen da, bai eta punta-puntako mikroekoizpen-prozesuetan ere. Baina baditu arriskuak ere, "lan-baldintzak egokiak ez badira, pieza berotu, eta gainazala erre egin daiteke. Azken pausoan erretzen bada, pieza alferrik galtzen da, eta pieza garestiak izan ohi dira", azaldu du Juan Luis Osak, ikerketaren egileak. Artezketaren prozesua optimizatzeak interes industrial handia du, beraz, eta zenbakizko ereduak garatzen ari dira zenbait ikerketa-talde.

Horiek horrela, garrantzi handia du UPV/EHUko ikerketa honetan lortutakoak. Beste eremu batzuetan erabiltzen den metodo bat, elementu diskretuen metodoa (DEM), aplikatu dute artezketaren zenbakizko simulazioan. "Artezketa balio erantsi handia duen eragiketa bat da, eta lortu dugun hau erreminta indartsua da prozesu hori optimizatzeko. Orain arte ez zegoen tresnarik artezketan harriaren portaera aztertzen zuenik, eta, hau lortuta, aukera berriak sortu dira artezketa simulatzeko", adierazi du Osak. "Elementu diskretuen metodoa harkaitzen portaera aztertzeko egiteko garatu zen, baina orain ikusi dugu tresna egokia dela harria modelatzeko, gai baita harriaren egituraren ausazko morfologia granularra eta zurruntasuna erreproduzitzeko. Bestalde, harriaren portaera islatzeaz gainera, kontaktuaren garapena ere erakusten du". Ikerketan, aluminazko harri beiraztatuekin egiten den altzairuen artezketa simulatu da, baina, etorkizunean, beste harri batzuetara eta bestelako artezketa-prozesuetara zabaldu ahal izango da. "Hala ere, ereduaren arrakasta materialaren portaera biskoplastikoaren eskutik etorri da; aurreko kontaktu-ereduek arbuiatu egiten baitzuten. Horri guztiari esker, bide berriak ireki ditu artezketaren zenbakizko simulazioan" esan du Osak.

Kontaktu-eremua

Arlo honetako ikerketa guztien abiapuntua kontaktu-eremua da; kontaktu-luzera eta zabalera hartzen dira kontuan. Zabalera konstante mantentzen da, baina luzera aldatuz joaten da, artezketa-indarrek eta ale-mailako kontaktu-baldintzek harria eta pieza deformatu egiten baitituzte. Hala, haien arteko kontaktuaren luzera geometrikoki ondorioztatutakoa baino luzeagoa bihurtzen da. "Harria deformatu egiten da, eta kontaktu-eremua aldatu egiten da. Ez da gauza bera bero-kantitate bera eremu zabal batean edo eremu estu batean aplikatzea, intentsitatea desberdina da. Eredu termikoak oso zabalduta daude artezketan; elementu finituak erabiltzen dituzte. Baina kontaktu-eremua ez bada ondo definitzen, ez da simulatzen tenperatura erreala". Beraz, prozesua simulatzeko ezinbestekoa da kontaktu-eremuaren bilakaera ahalik eta ondoen zehaztea. Eta hori da, hain zuzen ere, DEMek lortzen duena: "harriaren deformazioa aurreikusten du; orain arte ez zen halakorik lortu, baina, metodo honekin, simulatu egin dezakegu harriak izango duen deflexioa edo desplazamendua, haren konposizioa, neurria, egitura, gogortasuna, lan-baldintzak eta abar kontuan hartuta".

Informazio osagarria

Juan Luis Osa Amilibia (Zarautz, 1976) ikertzailearen doktoretza-tesiaren barruan egin da azterketa hau. ‘Kontaktuaren zenbakizko simulazioa artezketan' izenburua du tesiak, eta José Antonio Sánchez Galíndez, UPV/EHUko Ingeniaritza Mekanikoa Saileko katedraduna eta Naiara Ortega Rodríguez UPV/EHUko Ingeniaritza Mekanikoa Saileko irakasle titularra izan ditu zuzendari. Ikertzaileak hiru hilabeteko egonaldi bat egin zuen, 2011n, Bordeleko ENSAMen, eta 2013an, hiru hilabeteeko beste egonaldi bat Alemaniako RWTH Aachen Unibertsitatean.