North America
Performance Polymers

Modelado termo mecánico

Ultrasim®: simulación de precisión – evitando errores

  • El nuevo módulo Ultrasim® reconoce deformaciones térmicas no deseadas en una etapa temprana 
  • Simulaciones de temperatura de -40 a 150°C teniendo en cuenta la orientación de la fibra anisotrópica en los componentes de plástico moldeado por inyección 
  • Las predicciones exactas ahorran ciclos de desarrollo

BASF ofrece ahora un nuevo módulo para simular aplicaciones de componentes moldeados por inyección. La herramienta de simulación Ultrasim® de BASF ha sido durante mucho tiempo capaz de proporcionar cálculos precisos del comportamiento mecánico anisotrópico de los plásticos rellenos de fibra después de la fabricación en el proceso de moldeo por inyección. Pero ahora se ha agregado otro servicio: un modelo termomecánico para termoplásticos reforzados con fibra ahora permite pronósticos precisos de deformación dependiente de la temperatura a través de simulaciones.

Una ventaja importante para los clientes es que ahora pueden identificar posibles puntos débiles virtualmente durante la fase de desarrollo real de los componentes y evitarlos antes del inicio de la fase de producción en serie. El nuevo módulo considera el complejo comportamiento del material termomecánico, el impacto de la orientación de la fibra anisotrópica, así como las distribuciones de temperatura y los cambios en el componente.

«Durante la fase de desarrollo temprano, es absolutamente esencial hacer previsiones detalladas para el producto final», dice Andreas Wonisch, experto en simulación de BASF. «Particularmente con los plásticos de alto rendimiento que se utilizan en los automóviles y están expuestos a enormes diferencias de temperatura, es necesario predecir posibles deformaciones.»

Los plásticos rellenos de fibra muestran un comportamiento termodinámico muy complejo. Bajo una carga térmica, puede haber deformaciones no deseadas que dependen de la temperatura local y la orientación de la fibra en el componente. Esto es especialmente crítico para componentes E&E con elementos de conmutación integrados. La electrónica altamente sensible no debe sufrir ningún daño. La predicción exacta de la deformación térmica con simulación previa utilizando Ultrasim® ahorra tiempo y dinero en el proceso de desarrollo.

Enfoque integrador de la simulación con Ultrasim®

Con mediciones extensas directamente en el material y en muestras de prueba moldeadas por inyección, Ultrasim® ofrece una caracterización completa del material en todo el rango de temperaturas. En lugar de simular a una sola temperatura, es posible recalcular la carga típica de temperatura de -40 a 150°C para diversas aplicaciones. La influencia de la orientación de la fibra en el componente, que resulta en un comportamiento termomecánico anisotrópico, se considera a través de la integración de la simulación del proceso.

Esto permite una simulación mucho más completa, teniendo en cuenta las propiedades reológicas y térmicas y la orientación de la fibra del proceso de moldeo por inyección. La consecuencia es que las fallas de los componentes se identifican y evitan en una etapa temprana. BASF ya utiliza el modelo de cálculo para un gran número de aplicaciones, principalmente para la industria automotriz.

Los fabricantes de automóviles se benefician de simulaciones precisas

El tema de la movilidad eléctrica presenta grandes desafíos para el sector de automotriz. Se están desarrollando componentes nuevos e innovadores que necesitan proteger pistas de conductores, sensores o placas de circuitos altamente sensibles. Con diferencias de temperatura severas, no se deben producir deformaciones en los componentes y, por lo tanto, tampoco daños en la electrónica. El nuevo módulo Ultrasim® ya ha tenido éxito con diferentes parámetros en varios proyectos de clientes, por ejemplo, un sistema electrónico de control. La simulación de expansión térmica para carcasas de unidades de control electrónico (ECU, por sus siglas en inglés) mostró una muy buena conformidad en todo el rango de temperaturas que se investigó. Otros posibles usos de la herramienta de simulación serían para componentes de plástico en faros en los que se utilizan amplios componentes electrónicos de potencia y la disipación de calor tiene un efecto.

Ultrasim<sup>®</sup> Thermo mechanical modeling