Materiales ligeros para la nueva generación de material rodante
La industria del transporte estudia desde hace mucho tiempo formas de emplear materiales ligeros en las estructuras de sus vehículos. En el ámbito aeronáutico, donde el peso es un factor fundamental para el consumo de combustible, los composites empiezan a sustituir a los materiales mecánicos en piezas tanto estructurales como de otras clases. La industria ferroviaria podría también beneficiarse del empleo de estos materiales estructurales nuevos. Si la caja de un material rodante se fabricase con composites, su peso podría reducirse en entre un veinte y un treinta por ciento, lo cual permitiría ahorrar energía y reducir las emisiones de CO2 en un cinco por ciento como mínimo. Limitaciones normativas La legislación europea vigente no permite a los fabricantes utilizar composites en la construcción de las cajas del material rodante. El sector ferroviario solo emplea composites en los componentes que no soportan cargas estructurales y es el hierro el material más popular para construir la caja de un tren. Uno de los retos más complicados en este sentido ha sido la ausencia de procedimientos de certificación que atiendan adecuadamente los requisitos operativos concretos del material rodante. El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea REFRESCO se creó para resolver estos y otros problemas y allanar el camino hacia la adopción de procedimientos nuevos que permitan utilizar composites en la fabricación del material rodante. Evaluación de materiales REFRESCO evaluó los materiales más prometedores utilizados tanto en el sector del transporte como en otros ámbitos de cara a su integración en el material rodante. Tras un análisis de los procesos de certificación y de los estándares aplicables a las cajas del material rodante, los responsables del proyecto descubrieron que los procesos de certificación ferroviaria vigentes dejan margen para introducir tecnologías innovadoras. No obstante, hoy por hoy no se dispone de una relación de los estándares técnicos necesarios para que las cajas de composites se adecúen a la norma, y por tanto debe elaborarse. Tras un análisis de las lagunas al respecto, en REFRESCO se concluyó que, aunque resulte necesario adaptar varios estándares para que reflejen el comportamiento de los composites, la mayoría pueden aplicarse a cajas de composites sin menoscabo para la seguridad. Aspectos estructurales El estudio de los requisitos estructurales prácticos necesarios para adoptar los composites llevado a cabo por los responsables del proyecto se centró en temas como la resistencia a fuerzas, choques y fuego, el ruido y las vibraciones, la compatibilidad electromagnética y su mantenibilidad. Se estudió al detalle la resistencia a colisiones de los composites para poder cumplir con los estrictos requisitos de seguridad vigentes. Los composites se comportan de manera distinta a otros materiales como el acero y el aluminio, pues son más frágiles y ortótropos, lo que lleva a dudar, en caso de colisión, de la resistencia de una estructura de caja construida con composites. Se ejecutaron simulaciones de accidentes de referencia con los diseños metálicos actuales para observar su comportamiento y confirmar su seguridad. Tras integrar composites en una caja estructural de cabina, los resultados iniciales apuntaron a la aparición de grietas. No obstante, el proyecto observó que el refuerzo de la estructura de composites o la ampliación de las interfaces metálicas aledañas permite superar las pruebas de colisión simuladas. El proyecto también advirtió de la necesidad de modificar los procesos de mantenimiento si finalmente se adoptan los composites. Además de dotar a los edificios de mantenimiento de las instalaciones necesarias para repararlos, los técnicos ferroviarios deberán formarse para poder trabajar con composites. Próximos pasos Hoy en día el precio de los composites es superior al del acero, pero previsiblemente esta situación cambiará en un futuro, y de hecho son cada vez más populares en la industria de la automoción. La producción de materias primas para composites también está aumentando, con lo que cabe esperar que su precio siga bajando. Si bien el proyecto REFRESCO finalizó de manera oficial en febrero de 2016, sus socios se han propuesto aprovechar los resultados obtenidos para colaborar con las autoridades normativas y actualizar los procedimientos de certificación, de manera que la industria pueda aprovechar estos materiales ligeros tan prometedores. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto REFRESCO
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Bélgica