BASF ofrece un nuevo módulo para simular aplicaciones de componentes moldeados por inyección. La herramienta de simulación Ultrasim® de BASF siempre ha sido capaz de realizar cálculos precisos del comportamiento mecánico anisotrópico de plásticos rellenos de fibra tras su fabricación en el proceso de moldeo por inyección. A esto se le suma ahora otro servicio: un modelo termomecánico para termoplásticos reforzados con fibra ahora permite prever de manera precisa la deformación respecto a la temperatura.

Una importante ventaja para los clientes es que ahora pueden identificar posibles puntos débiles de forma virtual durante la propia fase de desarrollo de los componentes y prevenirlos antes de iniciar la fase de producción en serie. El nuevo módulo tiene en cuenta el complejo comportamiento termomecánico del material y la influencia de la orientación anisotrópica de la fibra, así como el perfil de temperatura y los cambios que experimenta el componente.

“Durante la fase temprana de desarrollo es fundamental realizar previsiones detalladas sobre el producto final”, señala Andreas Wonisch, experto de simulación de BASF. “En concreto, es necesario prever las posibles deformaciones en los plásticos de alto rendimiento utilizados en coches y expuestos a enormes diferencias de temperatura”.

Los plásticos rellenos de fibra exhiben un comportamiento termomecánico muy complejo. Cuando hay carga térmica pueden producirse indeseables deformaciones que dependen de la temperatura y la orientación de la fibra en el componente. Esto es especialmente importante para piezas eléctricos y electrónicos que integren elementos de conmutación ya que la electrónica de alta sensibilidad no debe sufrir daño alguno. El cálculo exacto de la deformación térmica mediante la simulación previa con Ultrasim® permite por tanto ahorrar tiempo y dinero en el proceso de desarrollo.

Enfoque integral a la simulación con Ultrasim®

Gracias a las numerosas medidas realizadas directamente sobre el material y en probetas de ensayo, Ultrasim® ofrece una caracterización exhaustiva del material para todo el rango de temperatura. En lugar de simular a una sola temperatura es posible calcular el comportamiento en un rango de temperatura de -40 a 150°C y para diferentes aplicaciones. La integración de la simulación del proceso tiene en cuenta la influencia de la orientación de la fibra en el componente, la cual determina el comportamiento electromecánico anisotrópico.

Esto permite que la simulación a diferentes temperaturas sea mucho más exhaustiva ya que tiene en cuenta las propiedades reológicas y térmicas además de la orientación de la fibra tras el proceso de moldeo por inyección. Como consecuencia de ello se identifican y evitan los fallos en los componentes en una fase temprana. BASF ya utiliza el modelo de cálculo en un gran número de aplicaciones, principalmente para la industria de automoción.

Ventajas de las simulaciones precisas para los fabricantes de automóviles

La movilidad eléctrica trae consigo enormes desafíos para el sector de automoción. De ahí que se estén desarrollando piezas nuevas e innovadoras para proteger las altamente sensibles pistas conductoras, sensores o placas de circuitos. Las severas diferencias de temperatura no deben provocar deformaciones en los componentes y como consecuencia de ello dañar la electrónica. El nuevo módulo Ultrasim® ya ha funcionado bien con diferentes parámetros en varios proyectos de clientes, como por ejemplo un sistema electrónico de control. La simulación de la expansión térmica para las carcasas de las unidades de control electrónico (electronic control units, ECU) mostró una muy buena conformidad en todo el rango de temperaturas investigado. Otros posibles usos de la herramienta de simulación serían los componentes plásticos en los faros delanteros, en los que se utiliza mucha electrónica de potencia y en los que la disipación térmica juega un papel importante.

Vea más en: