Millorar el confort acústic en automoció amb solucions de poliamides d'altes prestacions

Rhodia Engineering Plastics ha desenvolupat coneixements únics i específics per acompanyar els fabricants i proveïdors d'equips en la seva recerca d'un major confort acústic en el vehicle. En la seva Plataforma acústica, la companyia ha desenvolupat els seus propis mètodes específics d'avaluació per disposar així d'una base de dades única de propietats acústiques. S'hi poden trobar les propietats vesc elàstiques i altres acústiques fonamentals per a una àmplia gamma de materials, incloses les poliamides. Aquesta eina, juntament amb el coneixement real del fenomen acústic, permet als equips de la nostra companyia recomanar els materials més adequats per respondre a requeriments acústics específics. Amb la capitalització dels seus coneixements en aquest camp i en el de la formulació, hem desenvolupat nous graus acústics que permeten una significativa reducció del nivell de soroll. Aquestes solucions innovadores obren la via per a l'optimització de disseny i reducció de costos en diferents aplicacions que contribueixen a confort acústic del vehicle.

Les peces de plàstic d'un vehicle estan exposades a diversos components de soroll i vibració que generen problemes acústics.

Per això hem implementat sistemes de classificació de materials per a treballar específicament en qualsevol tipus de transferència o atenuació d'energia acústica, com aïllament acústic, soroll estructural, o absorció de so.

La mesura de les propietats visco-elàstiques (rigidesa i amortiment del material mateix) és un pas fonamental per entendre el comportament vibro-acústic del material. Permet als nostres enginyers quantificar la influència de diversos paràmetres (polímer, naturalesa i contingut de càrregues, taxa d'humitat, temperatura, freqüència, etc.) En les propietats del material i de classificar les poliamides en una base de dades. Aquestes propietats les utilitzen per exemple els nostres equips d'anàlisi per elements finits per precisar els càlculs de resposta harmònica o acústica.

Per aprofundir en la seva anàlisi del comportament acústic de materials, Rhodia Engineering Plastics ha desenvolupat un mètode per caracteritzar el soroll estructural del material, analitzant la radiació acústica generada per vibració de mostres excitades per un vibrador.

En aquest cas, les mostres tenen la mateixa funció que un altaveu. Les variacions significatives dels nivells globals de soroll observats en les diferents formulacions demostren la importància de l'elecció del material adequat, especialment per als components exposats a alts nivells de vibració.

Tots els resultats d'aquestes mesures alimenten una base de dades vibro-acústica pròpia per a complir els requeriments de confort acústic del mercat automòbil. Les dades poden així directament introduir-se en programes per millorar les prestacions acústiques de components específics.

El mètode per caracteritzar l'aïllament acústic que hem desenvolupat, utilitza càmeres de reverberació de so. Els mitjans d'avaluació i les condicions de mesura (càmeres acústiques, mostres d'assaig, font de so) van ser dissenyats específicament per elaborar una base de dades que permeti una comparació pertinent entre diferents materials.

El procés de decisió i d'elecció del producte es veu per tant facilitat ja que poden existir importants variacions entre dues formulacions diferents de poliamida o més generalment entre dos materials diferents.

S'ha desenvolupat una plataforma completa per donar suport al disseny de peces amb un conjunt d'eines que van des del disseny fins als assaigs finals. D'una banda, programes de simulació permeten analitzar les prestacions de components com tapes de culata i ofereixen solucions per optimitzar la seva geometria. D'altra banda, tècniques de mesura de sons en cambres acústiques ajuden en la validació dels dissenys quant les peces prototip estiguin disponibles. Nombrosos estudis recents han demostrat l'eficàcia d'aquestes eines per al disseny de components com tapes de motor, tubs d'aire, col·lectors d'aire, tapes de culata i tapes de distribució aconseguint un alt confort acústic, mantenint el control sobre els temps de desenvolupament del producte. Posteriorment, per mesures realitzades a bord del vehicle, els nostres enginyers poden confirmar les seves proposicions i recomanacions relatives a temes acústics en entorn real.

Amb la combinació dels seus coneixements en vibro-acústica i en formulació de materials, Rhodia

Engineering Plastics ofereix al mercat 2 noves referències de poliamides dissenyades per reduir les molèsties relacionades amb sorolls.

Aquests nous graus ofereixen més de 4 dB de millora en comparació amb altres plàstics tècnics com PP o PA carregats amb fibra de vidre.

Gràcies a la millora de l'aïllament acústic, Technylstar S218 dB1 M50 i Technylstar S218 DB2 MV60 permeten eliminar components acústics de major cost com escumes o capes pesades, sense afectar les prestacions acústiques dels seus sistemes i millorant-en certs casos. Aquestes solucions poden per tant proporcionar un estalvi de costos significatiu, combinat amb una nova llibertat de disseny.

Com a solució mono-matèria, aquests dos graus faciliten el reciclatge de peces que han de complir amb requeriments d'aïllament acústic comparat amb solucions multi-materials utilitzades ara.

Les esmentades referències no només contribueixen a la millora del confort del passatger, sinó que ajuden a complir les normes relatives al soroll ambiental i de reciclatge.

Els nostres enginyers en el centre acústic de Lió, França, han demostrat que aquests graus poden optimitzar les prestacions acústiques de qualsevol aplicació que requereix un alt nivell d'aïllament acústic.

Obturadors, sistemes de tapes de motor, tapes de distribució o tubs d'aire en automoció, però també en sistemes d'aparells elèctrics o aïlladors acústics en la construcció, són aplicacions que s'estan redissenyant amb aquestes innovadores solucions.

---

Treball presentat a les 9es. jornades de plàstics en automoció organitzades pel Centre Espanyol de Plàstics