La sinergia entre tecnologías, materiales y software facilita la innovación en el desarrollo de productos
La evolución de los diseños en la ingeniería mecánica persigue constantemente el objetivo de reducir el peso de los diferentes componentes de los coches. Tecnologías de trabajo actuales como el Diseño Generativo están siendo probadas por empresas como Igestek para desarrollar partes aligeradas, con mayor resistencia y con un consumo optimizado de los recursos.
Software de Diseño Generativo - Cortesía Igestek
Soportes amortiguadores más ligeros, un componente esencial que se transforma con Diseño Generativo
Dentro del sistema de suspensión de los coches existen tres partes principales: amortiguadores, resortes y puntales. Los amortiguadores tienen la función de absorber el rebote, evitando los golpes bruscos, extendiendo la vida útil del vehículo y mejorando las condiciones al conducir. Por su materialidad, son elementos que tienen un peso considerable y deben ser repensados constantemente para mejorar sus especificaciones, apoyándose en la tecnología más innovadora.
La compañía española Igestek, con sede en Biskaia, trabaja en el desarrollo de proyectos tecnológicos especializada en plásticos y materiales compuestos. Su estructura empresarial se enfoca en la innovación enmarcada en tecnologías para producir con métodos aditivos, sustractivos y formativos. Para el desarrollo de los soportes amortiguadores han empleado el Diseño Generativo globalmente, utilizándolo desde las fases conceptuales de diseño, hasta la simulación y la posterior fabricación.
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Evolución del prototipo del soporte amortiguador - Cortesía Igestek
Soportes amortiguadores 40% más ligeros ¿Cómo lo lograron en Igestek?
Para rediseñar los soportes amortiguadores se realizó un estudio a profundidad que sentó las bases para proponer una nueva configuración ejecutada con métodos de fabricación alternativos. La propuesta fue separar el componente en tres piezas de diferente materialidad, un listón central en metal y dos refuerzos laterales fabricados con fibra de carbono.
Para las fases iniciales de diseño, el equipo de ingeniería definió un conjunto de parámetros que fueron introducidos al software de Diseño Generativo, como el volumen máximo, zonas de sujeción, materiales, resistencias, capacidad térmica. El programa Fusion 360 generó automáticamente múltiples propuestas que cumplían con los requerimientos, y se seleccionaron aquellas que pasarían a las fases de prototipos, pero antes se realizaron simulaciones para verificar sus capacidades estructurales.
Los prototipos se produjeron en impresoras de Fabricación Aditiva junto a procesos de mecanizado CNC. Se utilizaron para validar procesos de montaje, pruebas no funcionales de instalación en coches y cinemáticas.
Los logros obtenidos han permitido a Igestek y su cliente comprobar las posibilidades del Diseño Generativo para disminuir el peso de este amortiguador, logrando reducirlo en un 40%. A nivel de forma, el rediseño convierte al cuerpo central en utillaje y en una única pieza de la que surgen los refuerzos radiales de fibra de carbono, disminuyendo las fases de producción. Los beneficios de este novedoso amortiguador han significado un ahorro en tiempo de diseño y producción, así como en un costo menor para fabricarlos.
Implementar nuevas tecnologías en el rediseño de partes de coches es una tendencia en auge, y sus efectos sobre la industria automotriz serán más visibles en los próximos con la popularización de estas tecnologías frente a los métodos mecanizados tradicionales. El flujo de trabajo conformado entre el Diseño Generativo y la Fabricación Aditiva ofrece potentes alternativas para redefinir el diseño tal como se conoce en el presente.