Modelo computacional para reemplazar el material del refuerzo inferior de parachoques en preprototipado

La Universidad Internacional SEK desarrolló un método computacional para la simulación dinámica del sistema de protección de peatones y análisis de cambio de material, con el fin de disminuir costos en pruebas que comúnmente requieren ensayos destructivos y que, además, dificultan el proceso de prototipado ante la necesidad de aumentar el número de piezas fabricadas en Ecuador.

Reducir los componentes importados para el CKD, es una prioridad para la industria ecuatoriana, puesto que el COMEX y CINEA acordaron alcanzar para el año 2020 un 19% de partes de fabricación nacional en relación al peso total del vehículo, con el fin de mantener un valor bajo en las partidas arancelarias. Acorde a la afirmación de Szeteiová respecto al crecimiento de polímeros en la industria automotriz en los últimos años, es posible considerar esta clase de componentes para su producción, pero se debe resaltar el alto nivel de acabado en zonas visibles como el habitáculo o parachoques, que en consecuencia genera limitaciones económicas y tecnológicas producidas por la competencia de precios en su comercialización frente a productos importados.

De esta manera, puede afirmarse que para cumplir el acuerdo nacional en el tiempo previsto, es ideal analizar componentes no visibles que conformen los sistemas de protección del vehículo, los cuales son susceptibles a recambios con una mayor frecuencia. En efecto se evalúa al refuerzo inferior de parachoques (LBS) que forma parte del sistema de protección de peatones (PPS), sin embargo, los retos en la producción del CKD automotriz de sistemas de protección del vehículo se basa en cumplir con normas nacionales e internacionales, como aprobaciones técnicas de fábrica de origen para su respectiva homologación, que en la etapa de prototipado es acompañado por ensayos destructivos con un elevado costo para corroborar la calidad del elemento.

Por tanto validarse un modelo de simulación computacional para reemplazo del material original del refuerzo inferior de parachoques de un SUV con materiales alternos.El sistema fue digitalizado en el software Unigraphics NX, en base a la norma ACEA/2003/102/CE y el protocolo del Adendum 126: Regulación-N°127 de la ONU relativo a protección de peatones, los componentes fueron simulados con ayuda de Ansys Student usando 6 materiales alternos al original. La normativa de protección se cumple para todos los materiales, con excepción del ABS que supera los 200 g, mientras que el material con menor deformación y rotura es el PLA.  Dada las propiedades en deformación estructural, masa y aceleración en el impactador de piernas, se considera al PLA como el material con las características más cercanas al material original, mientras el policarbonato en caso de usar materiales disponibles en la industria ecuatoriana es el segundo material con las mejores propiedades, sin embargo, sufre una leve rotura en su zona frontal tras el impacto.

Leer investigación publicada en CienciAmerica, aquí.

Docentes-investigadores UISEK, autores del artículo:

• Juan Carlos Rocha Hoyos
• Edilberto Llanes
• Javier Martínez
• Andrés Villarruel