El avance se presentó en The International Journal of Advanced Manufacturing Technology en un artículo titulado Un gemelo digital para la fabricación inteligente de compuestos estructurales mediante moldeo líquido.

La publicación es obra de los investigadores de IMDEA Materiales, el Prof. Carlos González y los Dres. Joaquín Fernández-León y Keayvan Keramati, junto al Dr. Luis Baumela (UPM).

En el artículo, los autores presentan un gemelo digital para analizar el proceso de fabricación de materiales compuestos estructurales mediante moldeo por transferencia de resina (RTM).

"Hasta donde tengo entendido, este es el primer gemelo digital diseñado para analizar el proceso de fabricación de un material compuesto", afirma el coautor Prof. González, jefe del grupo de investigación de Composites Estructurales de IMDEA Materiales.

Un gemelo digital es un modelo o representación virtual de un objeto, componente o sistema que se puede actualizar a través de datos en tiempo real a través de sensores, ya sea dentro del propio objeto o incorporado al proceso de fabricación.

Por ejemplo, un componente de una aeronave o una turbina podrían equiparse con varios sensores diseñados para monitorear áreas clave de funcionalidad.

Los datos obtenidos por estos sensores se incorporan directamente al modelo virtual, que luego puede ejecutar simulaciones basadas en la información recibida para identificar posibles fallas de materiales o problemas de rendimiento.

Sin embargo, lo que distingue al gemelo digital recientemente diseñado de aplicaciones similares es su enfoque exclusivo en el proceso de fabricación de materiales compuestos en sí, en lugar de limitarse al análisis posproducción de las piezas fabricadas.

Esta capacidad proactiva permite optimizaciones en tiempo real y detección temprana de fallas, lo que marca una evolución significativa en el campo de la fabricación digital asistida por simulación.

"En esta publicación, lo que hemos demostrado es un gemelo digital que puede proporcionar al fabricante una imagen en tiempo real del material durante todo el proceso de fabricación", explica el profesor González.

"Esto permite monitorear cómo se está llenando el molde, el nivel de porosidad dentro del material, si hay agujeros, etc."

RTM representa una técnica avanzada dentro del moldeo de compuestos líquidos (LCM), caracterizada por su capacidad para producir piezas de material compuesto de alto rendimiento con un contenido de huecos reducido de forma rentable.

Al integrar RTM con tecnologías de gemelos digitales, se facilita el monitoreo en tiempo real y los ajustes dinámicos de los parámetros críticos del proceso, como la presión de inyección y el tiempo de curado, lo que mejora significativamente tanto la calidad del producto final como la eficiencia de la producción.

"El siguiente paso pasa por el desarrollo de un gemelo digital avanzado que permita a los operadores no sólo monitorizar en detalle el proceso productivo, sino también intervenir directamente en él, aplicando ajustes en tiempo real basados ​​en modelos predictivos", afirma el Dr. Fernández-León .

"Esto podría incluir, por ejemplo, modificar automáticamente la presión de inyección de resina o la temperatura del molde para evitar la formación de defectos, basándose en el análisis predictivo del gemelo digital, allanando el camino para una fabricación inteligente altamente optimizada".