Borealis ofrece un apoyo técnico fundamental en el desarrollo de un polipropileno para lavavajillas

Borealis, un fabricante líder de poliolefinas, ha desarrollado, en estrecha colaboración con el importante fabricante de electrodomésticos de línea blanca Bosch Siemens, un compuesto de polipropileno apto para sustituir al acero inoxidable en el interior de un lavavajillas.

El acero inoxidable se utiliza tradicionalmente para fabricar las cubetas de los lavavajillas porque ofrece una resistencia a la corrosión excelente. Sin embargo, la cubeta de acero inoxidable es un elemento que contribuye a los altos costes de montaje en la fabricación del lavavajillas. Para reducir este coste, se analizaron otras posibles soluciones para fabricar la cubeta, lo que condujo a dos posibilidades viables:

1. Combinar acero normal con un recubrimiento de plástico

2. Moldear la cubeta con polipropileno

Para Bosch Siemens, la segunda solución era la más ventajosa por el importante ahorro de costes que podía ofrecer una cubeta moldeada con polipropileno frente a la de acero inoxidable. Borealis investigó entonces el desarrollo de un nuevo grado de polipropileno adecuado para fabricar la cubeta. El resultado fue MB350WG, un polipropileno con carga de talco que tiene un comportamiento de impacto/rigidez excepcional, combinado con un paquete de estabilización excelente que lo protege del enjuague, el agua caliente y el detergente.

Además de los criterios de prestaciones en entornos de uso agresivos, la cubeta también tenía que satisfacer el elevado nivel de solidez fijado por el cliente. Había que garantizar que el lavavajillas podría soportar todo tipo de actividades de manipulación y transporte sin que resultara perjudicado el funcionamiento a la entrega.

Se prestó especial atención a la resistencia a las caídas. Una vez montado por completo, el lavavajillas tenía que soportar una caída de medio metro sobre una superficie de cemento con un ángulo de inclinación de 10 grados, sin que la cubeta sufriera ningún daño. Se consideraban varias situaciones de impacto diferentes:

• Impacto en el borde anterior

• Impacto en el borde posterior

• Impacto en el borde derecho

Con vistas al ahorro de costes y tiempo en el proyecto, Borealis decidió realizar los ensayos de caída con programas informáticos de simulación dinámica, para evitar los métodos de ensayos físicos más largos y costosos.

Sin embargo, las herramientas de Tecnología Informatizada (TI) para simular ensayos, de reconocida solvencia y que se están utilizando desde hace muchos años en los sectores de aviación y automoción, han sido desarrolladas principalmente pensando en las características fundamentales del acero y de otros metales. El hecho de que los plásticos tienen un comportamiento viscoelástico y viscoplástico superior al de los metales no suele quedar reflejado en los modelos de materiales de los códigos de resolución de problemas de la TI habituales. Por eso, las simulaciones con polímeros, que se suelen hacer en los casos de aplicaciones estructurales, dependen de los datos detallados de deformación asociada a temperatura y esfuerzo correspondientes a cada material concreto.

Por lo tanto, a fin de optimizar el programa de simulación del ensayo de caída en lo referente a MB350WG y a las prestaciones de otras piezas del lavavajillas bajo una carga dinámica, hubo que conseguir primero una serie de datos relativos al comportamiento mecánico del polímero a, por ejemplo, índices de esfuerzo y gamas de temperatura diferentes.

Estos datos se consiguieron gracias a la cooperación entre Borealis y la universidad austríaca de Leoben, que desarrolló un método por el que Borealis puedo determinar los datos del material a niveles de esfuerzo elevados, datos que luego servirían de base para los cálculos de la simulación.

El modelo informático para hacer los cálculos se combinó con los datos de las 29 piezas más importantes del lavavajillas. El modelo completo constaba de 26.000 elementos aproximadamente, que fueron sometidos a un análisis de elementos finitos para calcular las cargas. Tras haber determinado con exactitud las cargas en los componentes

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