--- title: "Un equipo de investigadores logra reforzar la resistencia de las piezas mediante simulaciones avanzadas" url: https://www.voxelmatters.com/es/un-equipo-de-investigadores-logra-reforzar-la-resistencia-de-las-piezas-mediante-simulaciones-avanzadas/ date: 2025-12-06 modified: 2025-12-06 lang: es author: "Edward Wakefield" description: "Según un comunicado publicado por la Universidad Estatal de Kennesaw, las estructuras internas de los componentes impresos en 3D suelen limitar su resistencia y su fiabilidad. Una nueva investigación llevada..." categories: - "AM para el sector energético" - "DfAM" - "Energía nuclear" - "Investigación sobre la AM" tags: - "future" image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/12/spceet-251112-eric-miller-my-0138-full-640x427.jpg word_count: 742 --- # Un equipo de investigadores logra reforzar la resistencia de las piezas mediante simulaciones avanzadas [Según un comunicado publicado por la Universidad Estatal de Kennesaw](https://www.kennesaw.edu/news/stories/2025/team-innovates-3d-printed-structures-simulations.php), las estructuras internas de los componentes impresos en 3D suelen limitar su resistencia y su fiabilidad. Una nueva investigación llevada a cabo por esta institución demuestra que ajustar la configuración de impresión puede mejorar considerablemente el rendimiento de las piezas —llegando a triplicar la resistencia de los componentes impresos— y ofrecer una nueva vía para obtener diseños más seguros y eficientes. Bajo la dirección de Aaron Adams, subdirector del Departamento de Tecnología de Ingeniería, el estudiante de ingeniería mecatrónica Eric Miller está investigando el modo en el que las características estructurales internas influyen en el rendimiento de las piezas destinadas a aplicaciones críticas, como la energía nuclear. Como miembro del laboratorio START de la KSU, adscrito a la Facultad de Ingeniería y Tecnología de la Southern Polytechnic, Miller colabora con estudiantes y profesores especializados en el ámbito de las simulaciones, la fabricación aditiva y la investigación de materiales avanzados. Su proyecto, que cuenta con el respaldo del Summer Undergraduate Research Program y el Sophomore Scholars Program, se centra en estudiar cómo afecta la inclusión de pequeños cambios en el diseño a la resistencia de las piezas impresas en 3D. Adams asegura que este trabajo podría contribuir a resolver [algunos de los desafíos a los que se han enfrentado tradicionalmente los investigadores a la hora de mejorar la eficiencia de los combustibles nucleares](https://www.voxelmatters.com/ornl-qualifying-3d-printed-nuclear-materials/). «Hoy en día, el combustible tiene la forma de un gránulo del tamaño aproximado de un centavo, y estos gránulos se apilan como si fueran un rollo de monedas», explica este investigador, que actualmente es profesor titular de Tecnología de Ingeniería Mecánica. «A continuación, estos gránulos se insertan dentro de una barra de combustible. Cuando comienza la reacción nuclear, el material se calienta, se expande y entra en contacto con la pared de la barra. Como no tienen espacio para expandirse, hay que retirar las barras antes de que el combustible se agote por completo, lo que limita la cantidad de material que se puede utilizar. A la larga, esperamos que nuestro proyecto permita aprovechar un 15% más de combustible utilizando geometrías complejas». El equipo está estudiando cómo pueden utilizar la impresión 3D para generar canales internos y nuevas estructuras reticulares que ofrezcan al material el espacio necesario para expandirse, aumentando así tanto la eficiencia como la seguridad. El papel de Miller consiste en diseñar los modelos, preparar las simulaciones y utilizar el análisis de elementos finitos (FEA) para probar diversas combinaciones de ángulos y densidades reticulares. El investigador ha mencionado que este trabajo le ha permitido ir más allá del ámbito de sus cursos habituales de mecatrónica y ha mejorado su comprensión del comportamiento mecánico. «Quería profundizar más en el mundo de la ingeniería mecánica porque en el campo de la mecatrónica nos centramos menos en este aspecto. Estudiar la resistencia de los materiales y el análisis por elementos finitos ha sido una gran experiencia de aprendizaje», afirma Miller, quien añade que la accesibilidad que ofrece la impresión 3D siempre le ha fascinado. «Cuando era más joven, era un poco patoso y tenía cierta tendencia a romper cosas accidentalmente. Con solo una impresora de 200 dólares y un software gratuito, he logrado fabricar piezas de repuesto para objetos que se me habían roto. La principal ventaja de esta tecnología es que te permite idear un diseño y fabricarlo en tu propia casa, aunque no sea tan [complejo como el combustible nuclear](https://www.voxelmatters.com/es/la-lfam-impulsa-el-futuro-de-la-energia-nuclear-en-el-ornl/)». La ejecución de simulaciones exhaustivas también ha planteado ciertos retos. Los tamaños de malla tan reducidos que necesitaban los investigadores para las geometrías curvas superaban los límites de los recursos informáticos del laboratorio, un obstáculo que Adams considera parte del proceso de ensayo y error. «Si tuviera que resumir cuál ha sido el mayor problema al que nos hemos enfrentado en una sola palabra, diría que son los recursos, en concreto la capacidad de ejecutar modelos de simulación que requieren una gran potencia de cálculo», añade. «Pero dejo esta tarea en manos de Eric y él se encarga de solucionarlo. Siempre supera mis expectativas». «Este es el tipo de investigación práctica que defendemos», asegura Lawrence Whitman, decano de la SPCEET. «Eric y el Dr. Adams están desarrollando soluciones que contribuirán a garantizar [la seguridad energética nacional](https://www.voxelmatters.com/voxelmatters-energy-am-focus-2023-ebook/) y a fortalecer el futuro de nuestra industria». Miller presentará los hallazgos del equipo de la Universidad Estatal de Kennesaw en la próxima conferencia de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME).