La comprensió del comportament a fatiga dels materials és clau en sectors com la mobilitat i les energies renovables per garantir el rendiment i la durabilitat dels components. La fatiga fa referència a la degradació progressiva de les propietats dels materials a causa de l’aplicació repetida de càrregues, fet que provoca danys acumulatius en les estructures exposades a aquests esforços. Davant aquesta realitat, la indústria demanda metodologies més àgils que permetin obtenir dades fiables en menys temps, ja que els assaigs convencionals poden allargar-se durant setmanes o fins i tot mesos.
Amb l’objectiu de donar resposta a aquesta necessitat, l’Institut Tecnològic del Plàstic (AIMPLAS) impulsa el projecte Exhaustion, centrat en la reducció del temps d’assaig necessari per predir la vida útil a fatiga de diversos materials plàstics. El projecte proposa el desenvolupament d’una metodologia innovadora basada en tècniques termogràfiques.
Segons explica Miguel Ángel Mafé, investigador del Laboratori de Caracterització i Assaigs de Materials d’AIMPLAS, “actualment, la caracterització de la resistència a la fatiga es realitza mitjançant mètodes clàssics que combinen assaigs estàtics amb exposicions periòdiques a diferents nivells d’esforç o desplaçament. Aquestes tècniques, però, són lentes i poden requerir setmanes o mesos per obtenir resultats, en funció del tipus de material i la configuració dels assaigs.”
Davant d’aquesta limitació, Mafé afegeix que “hi ha un interès creixent en el desenvolupament de mètodes més ràpids de caracterització, que no només millorin la presa de decisions sobre el disseny estructural, sinó que també esdevinguin una eina clau per al control de qualitat. Amb una metodologia més eficient, seria possible avaluar la tendència a la fatiga de cada lot de producció en poques hores.”
El projecte compta amb la col·laboració de les empreses Ziur Composites i Incom, i és finançat per l’Institut Valencià de Competitivitat i Innovació (IVACE+i) i els fons europeus FEDER.
Anàlisi de materials compostos
Paral·lelament, el projecte també contempla l’anàlisi de materials plàstics amb un comportament a fatiga ja conegut, així com de noves configuracions de polímers reforçats amb fibres, que encara no disposen d’un historial complet pel que fa a les seves propietats a fatiga. Aquest estudi comparatiu permetrà obtenir una visió més precisa de com es comporten aquestes noves solucions respecte als materials convencionals, cosa que millora el coneixement sobre el seu rendiment en aplicacions reals.
En sectors on la reducció de pes i l’eficiència mecànica són fonamentals —com el transport o les energies renovables—, els materials compostos com els UD-Tapes termoplàstics o els organosheet ofereixen una alternativa lleugera però resistent, sovint superant les prestacions de materials tradicionals com l’alumini o l’acer.
Aquest projecte s’emmarca dins el programa d’ajudes d’IVACE+i per a centres tecnològics de la Comunitat Valenciana en projectes d’R+D de caràcter no econòmic, desenvolupats en col·laboració amb empreses durant l’any 2024. La iniciativa està cofinançada pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER) de la Unió Europea en el marc del Programa Operatiu 2021-2027.