Grupo MoMAM
(Mecánica de Materiales y Fabricación Avanzada)
Nuestros investigadores te cuentan
en qué están trabajando
La investigación del grupo MoMAM se centra en el diseño, análisis mecánico y fabricación avanzada de estructuras con diversas aplicaciones. El grupo MMAM cuenta con amplia experiencia en participación de proyectos de investigación industrial, trabajando de forma conjunta con empresas y centros tecnológicos.
Las líneas de investigación son las siguientes:
Caracterización y simulación del comportamiento mecánico y mecano-biológico de estructuras reticulares para aplicaciones biomédicas.
Fabricación Híbrida de componentes metálicos combinando tecnologías de Fabricación Aditiva y post-procesado de acabado mediante operaciones de mecanizado.
Optimización topológica de estructuras creadas por Fabricación Aditiva.
Optimización de procesos de construcción y fabricación avanzada mediante la modelización y simulación virtual de procesos de alto valor y la monitorización y el análisis de datos.
Aplicaciones de impresión 3D a prefabricados de hormigón.
Miembros del grupo
Aitziber López de Arancibia
Profesora Titular
(Coordinadora)
+34 943 219877 Ext. 842500
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Iñigo Puente Urruzmendi
Catedrático
+34 943 219877 Ext. 842411
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Miguel Arizmendi Jaca
Profesor Titular
+34 943 219877 Ext. 842485
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Amaia Jiménez Zabaleta
Profesora Contratada Doctora
+34 943 219877 Ext. 842572
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Ainara Pradera Mallabiabarrena
Profesora Contratada Doctora
+34 943 219877 Ext. 842127
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Naiara Rodriguez-Florez
Profesora Contratada Doctora e Ikerbasque Research Fellow
+34 943 219877 Ext. 842474
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Sergio Ruiz de Galarreta Moriones
Profesor Contratado Doctor
+34 943 219877 Ext. 842573
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LICENCIAS de software comercial: Altair (Hyperworks, Inspire,…), CamPro, Abaqus, PTC Creo Parametric and Direct, Ansys, SolidWorks, Rhinoceros, AutoCAD y Cype, entre otros.
El LABORATORIO DE MATERIALES dispone de:
Máquina Wintest PEV-200W de ensayos de flexión, para elementos de grandes dimensiones.
Máquina Ibertest MEHP-2000 5W de ensayos a compresión.
Instron Mini 44 (célula de carga de 500 N) e Instron 4467 (célula de carga de 30 kN) para ensayos tracción-compresión.
Puente grúa de 1 tonelada.
Sistema de adquisición de datos con 85 canales para extensometría y 5 canales para entradas de señales de alto nivel.
Amplificadores de galgas extensométricas para 4 canales y montaje en cuarto de puente, medio puente o puente completo.
Hormigonera, rectificadora de azufre y demás accesorios para la preparación de probetas de hormigón. Moldes y armaduras para preparar vigas de hormigón de entre 3 y 4 metros. Tamizadora de áridos HAVER&BOECKER EML 200 Pure.
El TALLER DE FABRICACIÓN y el LABORATORIO DE METROLOGÍA disponen de:
Centro de mecanizado vertical de 5 ejes DMG DMU50.
Centro de mecanizado vertical de 3 ejes KONDIA A10
Torno CNC DMG Gildemeister NEF400
Máquinas convencionales: Torno convencional STANKOIMPORT 16B16P, Torno convencional ZMM CU400M, Rectificadora plana KENT, Taladro ERLO, Roscadora RN-12 CMA, Electroesmeriladora LETAG, Sierra OPTIMUM S275G.
Máquina de medir por coordenadas DEA Mistral
Máquina de Medida de Redondez MITUTOYO RA-400
Rugosímetro MITUTOYO SJ-301
Perfilómetro From Talysurf Plus
Microscopio estereoscópico Leica Mz 125
Microscopio de interferometría de luz blanca (WLI) SmartWLI-basic (gbs)
Sensores de fuerza: plataforma dinamométrica KISTLER 9257B para medida de fuerzas de corte y sensor rotativo KISTLER 9123C para medidas de fuerzas y par de corte.
Título completo:
Diseño óptimo de protesis de cadera con estructuras porosas fabricadas por aditivo
Acrónimo:
OHIDAMP
Referencia:
PID126471OA-I00
Financiación:
Proyecto PID126471OA-I00 financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por FEDER, UE.
IPs:
Sergio Ruiz de Galarreta / Naiara Rodriguez
Resumen:
El aumento de cirugías ortopédicas y la necesidad de implantes en pacientes cada vez más jóvenes incrementan las cirugías de revisión por fallo del implante, en gran parte debido al efecto stress shielding. Este proyecto propone diseñar y fabricar un implante de cadera personalizado con estructuras porosas mediante fabricación aditiva, que imite la rigidez del hueso, favorezca la oseointegración y mejore la durabilidad, reduciendo complicaciones y reintervenciones quirúrgicas.
Objetivos
Reducir el efecto stress shielding mediante el diseño de estructuras reticulares con propiedades mecánicas similares a las del hueso, capaces de adaptarse a las demandas del tejido circundante.
Favorecer la oseointegración mediante estructuras porosas optimizadas desde un enfoque mecanobiológico, analizando su capacidad para promover la regeneración ósea.
Aumentar la durabilidad del implante mediante post-tratamientos que incrementen la vida a fatiga de estructuras reticulares fabricadas por fusión selectiva por láser.
Mejorar la calidad y precisión de los implantes fabricados por fabricación aditiva mediante estrategias de fabricación híbrida y optimización localizada del acabado superficial.
Diseñar y fabricar implantes de cadera personalizados integrando las estrategias desarrolladas y validando su comportamiento mediante análisis comparativos con implantes comerciales.
Principales resultados
Desarrollo de criterios de diseño y caracterización mecánica de estructuras porosas fabricadas por aditivo, permitiendo ajustar la rigidez del implante a la del tejido óseo.
Desarrollo de un modelo mecanobiológico para predecir la regeneración ósea en estructuras porosas y optimizar su diseño.
Análisis de la influencia de tratamientos térmicos en la microestructura y vida a fatiga de estructuras porosas de Ti-6Al-4V.
Desarrollo de estrategias para optimizar los parámetros de fabricación aditiva y combinar procesos aditivos y de mecanizado para mejorar precisión y acabado superficial.
Diseño de prototipos de implantes de cadera con estructuras porosas optimizadas.
Publicaciones y/o patentes:
Enhancing bone regeneration: A mechanobiology-centric approach to TPMS-based bone replacements.
In silico assessment of the bone regeneration potential of complex porous scaffolds.
Biomechanical study of an additively manufactured NiTi patient-specific device for the treatment of craniosynostosis.
Comportamiento mecánico de estructuras porosas bajo cargas combinadas.
Mechanical Efficiency of Additively Manufactured Stochastic Lattice Structures: The Role of Nodal Connectivity.