Jec magazine

Este estudio explora el rendimiento mecánico de una nueva estructura metálica de panal, desarrollada para superar las limitaciones de las estructuras hexagonales tradicionales. Si bien la configuración hexagonal se utiliza ampliamente en la industria, presenta una marcada anisotropía mecánica, especialmente en cizallamiento, favoreciendo una dirección sobre otra, y sufre deformaciones parásitas bajo cargas complejas.

Para abordar estas debilidades, se diseñó una novedosa topología de celdas corrugadas. Esta geometría específica reduce la anisotropía de las propiedades mecánicas, aumenta la conformabilidad (la capacidad de adaptarse a formas complejas sin deformación parásita) y mejora la adhesión a las capas superficiales de las estructuras sándwich. Sigue siendo compatible con los procesos de fabricación industrial existentes, lo cual favorece su adopción generalizada.

Se realizaron ensayos mecánicos comparativos de compresión, aplastamiento y cizallamiento según las normas vigentes. Para garantizar una comparación justa, se probaron las estructuras hexagonales convencionales y las estructuras modificadas con densidades similares. Los resultados mostraron que la nueva estructura ofrece un rendimiento mecánico general superior al de las estructuras hexagonales convencionales, incluso a densidades más altas. En particular, presenta una mejor resistencia al aplastamiento y la compresión, y mantiene una excelente resistencia al cizallamiento, a pesar de ligeras reducciones de rigidez en ciertas direcciones.

Otra ventaja significativa observada es la mejora de la capacidad de absorción de energía bajo tensiones dinámicas, crucial para aplicaciones estructurales de protección y ligereza. Además, la nueva geometría facilita la aplicación del adhesivo y mejora la adhesión entre el núcleo y las capas, lo que permite reducir la cantidad de adhesivo necesario.

En conclusión, este estudio destaca que una simple modificación de la geometría celular puede generar mejoras significativas en el rendimiento mecánico, a la vez que optimiza otros aspectos prácticos como la conformabilidad y el ensamblaje. Esto abre nuevas posibilidades para el desarrollo de estructuras más ligeras, resistentes y económicas en sectores como el aeroespacial, el automotriz y el espacial.