En la actualidad la mayoría de las empresas están desarrollando equipo para diversos análisis que hace 10 años atrás ni se imaginaban y que ahora son requerimientos normales por parte de el cliente, pruebas bastante desgantantes y costosas y que someten al producto a condiciones de trabajo lo mas real posible para evaluar su vida. La finalidad, lógicamente, es el desarrollo y la implementación de productos y procesos de calidad que garanticen la satisfacción de el usuario final de los vehículos automores ligeros.

En mi empresa, se han hecho inversiones grandes en equipo con la intención de ser autosuficientes durante el completo desarrollo de nuestros productos, todas y cada una de las pruebas que nuestro clientes nos solicitan las desarrollamos en nuestras instalaciones con equipo y gente capaz.

El principal producto que Rassini fabrica es Muelle para Suspensiones delanteras y traseras (Ver figura 1). La mayoria de nuestros clientes se encuentran en los Estados Unidos (Ford, DaimlerChrysler, General Motor, Nummi, Toyota, Nissan) aunque tambien cubrimos parte del mercado de America del Sur y el 79% del mercado local. La función inicial de una muelle es el absorber, mediante un resorteo, las deformaciones que los caminos pudieran tener, dando confort al usuario. Su principal constitución es acero térmicamente tratado para darle condicones de flexibilidad y resistencia a las fracturas. Durante su desarrollo, la muelle es sometida a duras pruebas de funcionamiento y durabilidad antes de ser aprobada por el cliente. La muelle puede consistir de una o varias hojas de acero, dependiendo de la carga a soportar para la cual está diseñado el vehículo; estas hojas de acero son unidas entre sí al centro por medio de tornillos, studs, pernos e incluso con soldadura.

Se pudiera pensar que por su constitución (95% de metal), es imposible eliminar las posibilidades de que, durante su funcionamiento, la muelle llegue a presentar cualquier tipo de ruido que ocasione una insatisfacción de el cliente.

Cabe aclarar, que no todo en la muelle es acero, a ésta debe de agregarse una serie de componentes que ayudarán a que la vida de la muelle sea mayor, uno de estos componentes es el inserto de plástico (ver figura 2); la función de el inserto es evitar el contacto entre las hojas de la muelle, el inserto va localizado en los extremos de cada hoja donde pudiera existir contacto metal-metal. Lógicamente no cualquier plástico hace la función correctamente; existe en el mercado una gran cantidad de plásticos con propiedades de durabilidad diferentes.

El historial de calidad de Rassini se ha visto afectado por la gran cantidad de reclamaciones externas bajo la causa de: "ruido en los insertos". Tomando en cuenta que gran parte de los vehículos ligeros son de uso doméstico y otra parte se puede considerar como "de lujo o deportivos" (Sport Utility), "el ruido o rechinido" es fácilmente audible y las agencia de servicios reportan un gran gasto en el rubro de suspensiones, todas las piezas con defecto son a su vez enviadas a cada proveedor para su análisis e implementación de acciones correctivas y eliminar el detalle en el producto y desarrollos posteriores.

Este año, el 70% de las muelles devueltas por nuestros clientes han sido bajo esta reclamación. El área de Ingeniería ha establecido un plan de acción que consiste en probar todos y cada uno de los plásticos que nuestros proveedores de insertos nos ofrecen.

Con la gran cantidad de pruebas elaboradas a nuestras muelles tanto en los laboratorios locales como bajo las cuales son sometidas con el cliente en los campos de prueba, se determina que el ruido que provocan los insertos no es por el defecto de su trabajo, sino por la rapidez con la que se consume el material y va permitiendo cada vez mayor oportunidad de contacto metal-metal.

Bajo esta teoría, ahora la principal tarea de el equipo fue analizar los plásticos antiruido que el mercado ofrece y evaluar su desgaste.

El actual proveedor de insertos para nuestros productos, tiene a su vez proveedores como TICONA; LNP, etc…como principales proveedores de plásticos, ambos con una amplia trayectoria en la fabricación de plásticos para la industria automotriz, eléctrica, de salud y de información principalmente. Con el apoyo personal de ellos, se elaboraron pruebas de desgaste a 10 plásticos recomendados.

La prueba bajo la cual fueron sometidos los materiales consistió en:

a) Dimensionamiento de el inserto antes de la prueba (ver figura 3)

2. Ensamble de el inserto en las muelles (ver figuras 1 y 2)
3. Fatiga vertical de la muelle que consiste en la aplicación de 1,500 kgs y liberar hasta cumplir 150,000 ciclos y/o presente alla el componente.
4. Al cumplirse cualquiera de ambas condicionantes se dimensiona nevamente para evaluar el desgaste obtenido.

Es necesario que como parte de la composición de el plástico se incluya un lubricante, este garantiza el mínimo calentamiento en la pieza y por consiguiente el mínimo desgaste en la pieza.

El proceso de hidratación, incluído en algunas de las muestras probadas, consiste en la inmersión durante 12 hrs contínuas de el componente (ya formado) en agua natural a una temperatura entre 165 y 180°F, esto le proporcionará al plástico una dureza mayor, y este proceso está recomendado para componentes que se desempeñarán en lugares áridos y calientes. Para el caso que nos ocupa podemos notar que los plásticos que fueron sometidos a este tratamiento especial de endurecimiento, sufrieron fracturas y no completaron los cilcos requeridos (ver figuras 8 y 9).

Implementar el material NYLON 6/6 en los componentes de plástico, se logra evitar vibraciones y este material está comprobado como el que mas resistencia al desgaste presenta.

VII. PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE EL NYLON 6/6

1. Es un termoplástico cristalino
2. Es un plástico de alta temperatura
3. Tiene una temperatura de fusión de 495°F
4. Tiene flujo alto en su inyeccion
5. Contiene un grupo de nitrógeno
6. Es un plástico higroscópico
7. Se pone duro cuando absorbe humedad e incrementa su flexibilidad
8. Se puede moler y reciclar

Para el caso de la industria automotriz y mas particularmente en la fabricación de partes de suspensión, se emplea cada vez con mayor cantidad este material con resultados excelentes y lo que es mas importante con la satisfacción de el cliente.

1.- TICONA Material Sheet Data

2.- LNP Engineering Plastics

Bibliografia de Referencia:

3.- ASTM D4066 Métodos de Prueba para plásticos.

4.- SAE HS J788 Manual de diseño y aplicación para muelles de suspension.

Abril-1980

Elaborado por:

Ingeniero Industrial