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Nuevos materiales se someten a pruebas sistemáticas para determinar sus propiedades mecánicas y su durabilidad.

Desarrollo de sistemas insonorizantes

11/01/2008
Trelleborg por medio de su unidad de automoción Rubore es pionera en el desarrollo de soluciones de 'NVH' (Ruido— Vibración—Dureza) y la industria de la automoción constituye su grupo objetivo más significativo.

El desarrollo de productos es decisivo para su éxito y el centro neurálgico de las operaciones de la empresa se encuentra en sus laboratorios acústicos y de materiales que participan tanto en el desarrollo de nuevos materiales como en la realización de pruebas extensas y objetivas de los shims y productos laminados que componen la cartera de productos de la empresa. “Abarcamos toda la cadena, desde que el cliente nos pide información por primera vez hasta la entrega de la solución insonorizante acabada”, dice Arvid Norberg, jefe de I+D, NVH en Kalmar, Suecia.

Es aquí, en las modernas instalaciones cerca de la sede de Trelleborg Rubore, donde se realiza la mayoría de las pruebas. Jonas Andersson, que trabaja en desarrollo de materiales, nos muestra el laboratorio de materiales, donde los nuevos materiales se someten a pruebas sistemáticas para determinar sus propiedades mecánicas y su durabilidad. Entre otros ensayos, se realizan pruebas de resistencia a la tracción y en cámaras de corrosión.

“Hemos dedicado mucho esfuerzo al desarrollo de laminados soldables”, explica. “En nuestro nuevo laboratorio de soldadura, hemos desarrollado materiales que deberían ser imposibles de soldar, pero hemos encontrado la forma de hacerlo”.

En el laboratorio acústico, se identifican las fuentes de vibración y se llevan a cabo análisis sistemáticos. Para determinar la efectividad de los shims, Trelleborg Rubore utiliza “dinamómetros de ruido”. En salas acústicamente aisladas, se han construido sistemas de suspensión, con motores eléctricos para accionar los ejes y los frenos, a los cuales se pueden montar shims para los ensayos. Los técnicos pueden seguir su desarrollo a través de ventanas y controlar los parámetros desde terminales. Hay micrófonos que registran el ruido y todo es controlado informáticamente.

“Una prueba consiste en unos 2.000 eventos de frenado bajo condiciones que reproducen distintas situaciones de conducción”, explica Mats Eliasson, jefe de NVH. “Para producir una solución óptima, hacen falta 20-30 pruebas, y cada prueba tarda 24 horas. Todas las instalaciones tienen equipos de climatización que nos permiten realizar pruebas a temperaturas entre -20 °C y +45 °C, y en condiciones de humedad entre el 5 y el 95 por ciento”.

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Jonas Andersson prepara la vibradora electrodinámica que se utiliza en los ensayos.
El laboratorio incluso tiene un “dinamómetro de chasis”, con una calzada que se desplaza, aunque todavía está en fase de prototipo. Allí se puede probar un coche entero. Para probar productos ADM (Applied Damping Material) y productos laminados como Visco-Lam, se usan vibrómetros láser de barrido. “Las mediciones sólo tardan cinco minutos”, dice Thomas Jonsson, que trabaja en la sala de láser en Kalmar. “Son los preparativos y los trabajos de seguimiento los que llevan tiempo. Nunca hacemos mediciones en un motor completo, pero intentamos crear el mayor realismo posible”.
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Trelleborg, con su unidad Rubore, está a la cabeza del desarrollo de soluciones NVH (‘Noise—Vibration—Harshness’).
El componente a probar se monta sobre una instalación que se hace vibrar, generalmente mediante un “agitador” electrodinámico o creando turbulencias en el aire alrededor del componente con un altavoz. Mediante haces láser enfocados en la superficie del componente, se puede crear un modelo dinámico de su comportamiento cuando se somete a distintas frecuencias vibratorias. Así se puede determinar dónde debe montarse un material ADM para crear el mejor efecto. Para complementar las pruebas en el laboratorio acústico, Trelleborg Rubore está construyendo un departamento de análisis computacional para las simulaciones por ordenador de los laminados.
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Los dinamómetros de ruido están situados en cuartos aislados acústicamente.
“Hemos decidido invertir en un nuevo sistema de análisis de mediciones y un nuevo sistema de recogida de datos”, dice Arvid Norberg. “El objetivo son mediciones más precisas y análisis más rápidos. También pensamos ampliar nuestros contactos con la comunidad de investigación para profundizar nuestros conocimientos del ruido de frenado”.

A ambos lados del Atlántico

Trelleborg Rubore tiene cinco dinamómetros del ruido en Kalmar y cuatro en Atlanta, EE.UU. Se utilizan para realizar ensayos en componentes de automóviles. Cada instalación también tiene su propio dinamómetro de chasis para pruebas con coches enteros. La empresa tiene dos escáneres láser en Kalmar y uno en Detroit para identificar las fuentes de vibración y probar laminados. Los escáneres son móviles, por lo que las pruebas pueden hacerse en instalaciones del cliente.
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Con un rayo láser dirigido a la superficie del componente en prueba (der.) se puede medir el nivel de vibración.

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