BASF ha potenciado su herramienta de simulación Ultrasim® para que pueda prever con precisión el espumado y curado de la espuma integral flexible Elastofoam® I para volantes de automóvil. Gracias a esta detallada simulación se pueden calcular las reacciones químicas más importantes, así como el comportamiento del flujo de espuma de poliuretano en el molde. Para cada punto del molde, la simulación tiene en cuenta las condiciones del proceso y ambientales como temperatura, presión y concentración de material, así como elementos especiales de los componentes, como la estructura metálica y los cables. A partir de la detallada descripción de los sistemas formados por espuma ahora disponibles por primera vez en Ultrasim®, es posible identificar – como a través de una lupa virtual – las burbujas de aire, que son críticas en el interior del componente. Ello permite adaptar los orificios de ventilación y diseñar un proceso estable de fabricación de volantes mucho antes de construir el modelo. El nuevo servicio de BASF permite que los fabricantes de volantes acorten el tiempo de desarrollo, reduciendo así los costes además de hacer realidad la tendencia hacia una mayor integración funcional, más electrónica y un diseño individual de los volantes. Esta solución es utilizada por proveedores de la industria de automoción como ZF-TRW Automotive Safety Systems.
• Cálculo preciso de orificios de ventilación y perfil de densidad pese a la complejidad del flujo
Los volantes son los puntos de contacto más importantes en un coche: tacto, aspecto y funcionalidad están directamente relacionados con el diseño del componente. Se trata de componentes complejos cuya forma y elementos – entre ellos la estructura metálica, cables, botones y características del diseño –, junto con el espacio limitado, es muy exigente con la espuma de poliuretano y el proceso de espumado. La simulación se basa, por tanto, en un gran volumen de datos sobre el material y en leyes complejas del material ya que todos estos aspectos afectan al comportamiento del rellenado y el perfil de densidad resultante. El comportamiento del caudal se ha modelado con más precisión que en el caso, por ejemplo, de los paneles de instrumentos: los canales del flujo de dividen y se vuelven a unir, hay que pasar por ranuras pequeñas y hay que rellenar zonas gruesas.
Un parámetro especialmente crítico es la ventilación del molde y los diferentes métodos utilizados para implementarlo en el proceso de producción. La colocación de orificios de ventilación trata de evitar que se formen burbujas de aire en la colada ya que afectan a la estabilidad y al aspecto del volante. La simulación del rellenado con Ultrasim® puede calcular con precisión la posición y el tamaño de las posibles burbujas de aire y ayudan a los clientes a colocar los orificios de ventilación correctamente; de esta forma se pueden reducir el número de orificios de ventilación y el riesgo de que se formen burbujas de aire. El modelo exacto de flujo también incorpora los procesos aplicados en la pieza por el cliente, por ejemplo, el giro del molde durante el proceso de espumado. También en estos casos se ha comprobado la precisión de la previsión que realiza la herramienta de simulación de BASF acerca del comportamiento del flujo y las burbujas de aire, en comparación con los componentes fabricados por el cliente.
La herramienta de simulación de BASF también calcula el perfil de densidad. Esto es fundamental para el tacto, por ejemplo, la dureza del volante establecida por los fabricantes de coches. Para prever la densidad en todos los puntos del componente se han introducido mejoras en el modelo del material para Elastofoam® I para que describa con detalle la expansión de la espuma dependiendo de las reacciones químicas, la evolución de la temperatura, la presión y la concentración inicial de gas. Éste es el punto de partida para describir los volantes construidos con espuma de poliuretano, no solo desde el punto de vista del procesado, sino también para determinar el comportamiento mecánico del propio componente, es decir, su rigidez y dureza. Hasta ahora tan solo ha sido posible medir la denominada dureza Shore de los volantes en ensayos realizados sobre el componente real, pero no preverlo en una fase más temprana y totalmente virtual del proyecto.
• Espuma integral flexible Elastofoam® I: núcleo de espuma ligera y superficie resistente
Además de su reconocido servicio técnico al cliente, BASF está desarrollando la fabricación adaptada a procesos y piezas de sus sistemas de espumas integrales flexibles con su nuevo servicio Ultrasim®. Dentro de un proceso de un solo paso, la espuma Elastofoam® I de baja densidad forma una superficie integral, decorativa y protectora resistente a los rayos ultravioleta, rayado y abrasión. Los volantes fabricados con Elastofoam® I tienen un tacto suave y confortable y una superficie exterior resistente. Resisten el envejecimiento y son duraderos, no se ven afectados por el sudor, la crema solar o los productos de limpieza. Los sistemas actuales ofrecen una reducción significativa de peso hasta 340 g/l sin perder propiedades con tiempos de desmoldeo de hasta 60 segundos y bajas emisiones.
• Acerca de la División de Performance Materials de BASF
La división de Performance Materials de BASF concentra todo el know-how sobre materiales de BASF con respecto a los plásticos personalizados y de innovación bajo un solo techo. Esta división realiza actividades a nivel mundial en cuatro sectores industriales principales: transporte, construcción, aplicaciones industriales y bienes de consumo. Cuenta además con una sólida gama de productos y servicios, que se complementa con su extenso conocimiento y comprensión de las soluciones de sistema orientadas a las aplicaciones. Los motores clave de la rentabilidad y del crecimiento son una estrecha colaboración con los clientes y un claro enfoque centrado en las soluciones. Sus robustas capacidades en I+D representan la base para desarrollar la innovación en productos y aplicaciones. En 2017, la división de Performance Materials alcanzó unas ventas mundiales de 7.700 millones de euros. Más información: www.performance-materials.basf.com.
• Acerca de BASF
En BASF, creamos química para un futuro sostenible. Combinamos el éxito económico con la responsabilidad social y la protección del medio ambiente. El Grupo BASF cuenta con aproximadamente 115.000 colaboradores que trabajan para contribuir al éxito de nuestros clientes en casi todos los sectores y países del mundo. Nuestra cartera está organizada en cinco segmentos: Chemicals, Performance Products, Functional Materials & Solutions, Agricultural Solutions y Oil & Gas. En 2017, BASF registró unas ventas de unos 64.500 millones de euros. Las acciones de BASF cotizan en las bolsas de Frankfurt (BAS), Londres (BFA) y Zúrich (AN). Más información sobre BASF en www.basf.com.
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Simulación del espumado de sistemas de poliuretano ahora disponible para volantes de coches
BASF ha ampliado su herramienta de simulación Ultrasim® para que pueda calcular con precisión el espumado y curado de la espuma integral flexible Elastofoam® I para volantes de coches. Gracias a esta simulación detallada se pueden calcular las reacciones químicas más importantes y el comportamiento del flujo de la espuma de poliuretano en el molde. El nuevo servicio de BASF permite que los fabricantes de volantes acorten el tiempo de desarrollo, reduciendo así los costes además de hacer realidad la tendencia hacia una mayor integración funcional, más electrónica y un diseño individual de los volantes. Esta solución es utilizada por proveedores de la industria de automoción como ZF-TRW Automotive Safety Systems.
