19 de enero de 2022 | Conocimiento compartido
Todo proyecto de reducción de costes empieza con la misma idea: reducir espesor. Pero espesor y rigidez no tienen una relación lineal, y un error de cálculo aquí devuelve todo el proyecto a un espesor mayor.
Para una placa bajo carga distribuida, la rigidez a flexión va como D ∝ E·t³. Un diez por ciento menos de espesor significa un 27 por ciento menos de rigidez. Un veinte por ciento menos de espesor le deja la mitad.
| Espesor (mm) | Rigidez relativa | Peso relativo |
|---|---|---|
| 0,50 | 100% | 100% |
| 0,45 | 73% | 90% |
| 0,40 | 51% | 80% |
| 0,35 | 34% | 70% |
Ahorre un 20 por ciento del acero y renunciará a casi la mitad de la rigidez. Cualquier propuesta de reducción de espesor sin un plan para devolver esa rigidez se construye sobre una cifra equivocada.
Aquí es donde los discursos de venta suelen equivocarse. El módulo elástico del acero ronda los 206 GPa con independencia de la calidad. Pasar de 200 MPa a 350 MPa de límite elástico apenas lo mueve. El acero de alta resistencia sube la resistencia a la abolladura y el límite elástico, no la rigidez a flexión.
Dicho de otro modo: una calidad más resistente aguanta más fuerza antes de abollarse, pero que el panel se sienta rígido lo sigue fijando el espesor. Las dos cosas se confunden constantemente.
1. Gofrar o perfilar. Un relieve convierte una placa plana en una ondulación superficial, transformando la flexión en plegado. La solución más barata y habitual en la fabricación de electrodomésticos.
2. Añadir nervaduras. Una nervadura en el troquel suele hacer más que un cambio de material, a costa de trabajo de utillaje.
3. Acortar el vano. Más puntos de fijación o más pliegues dividen una gran superficie plana en otras más pequeñas. Los cambios estructurales son con frecuencia más baratos que los metalúrgicos.
La flecha real en el conjunto, no en una muestra plana; la ventana de proceso para estampado y plegado, ya que la chapa fina es más sensible a la holgura del troquel; y el coste total: material ahorrado menos las operaciones extra necesarias para devolver la rigidez es la única cifra de ahorro honesta.
