Diseño y manufactura de un alerón para aplicación automotriz con materiales compuestos de matriz poliéster con refuerzo de fibra de vidrio por medio de CAD/CEA/CAM

Abstract

La fabricación de autopartes con materiales compuestos con refuerzo de fibra de vidrio en Ecuador es realizada de manera artesanal y su campo de aplicación es muy limitado. Bajo este escenario la incorporación de nuevos criterios de ingeniería para su diseño con el apoyo de herramientas tecnológicas CAD / CAE / CAM en su manufactura generarían un aporte significativo a este sector en el país. El objetivo de este proyecto de ingeniería aplicada es incorporar procesos de diseño y manufactura apoyados en herramientas CAD / CAE / CAM para la fabricación de un alerón que permita generar carga aerodinámica para incrementar la adherencia en los neumáticos mejorando de esta forma el comportamiento dinámico del vehículo. Como resultado de la caracterización de la fibra de vidrio con matriz poliéster, se lograron obtener valores de propiedades mecánicas muy parecidas a las obtenidas en otros estudios previos. A partir de la simulación numérica CFD que utiliza el método RANS k-e, se determinó que el ángulo de incidencia más adecuado para obtener la mejor carga aerodinámica es el de 15 grados. A partir del estudio de la malla computacional, se determinó que los resultados son coherentes utilizando un mallado fino con un valor de y+ =5 para la primera celda, comparado con los valores de mallado grueso. El uso de herramientas CAD / CAM, permitió la fabricación satisfactoria del prototipo del alerón con características sobresalientes desde el punto de vista funcional y estético.