La iniciativa PIEZO, impulsada por el Instituto Tecnológico AIDIMME, ha validado un sistema capaz de detectar la pérdida de par de apriete en uniones metálicas mediante sensores piezoeléctricos.
La pérdida de par en sistemas de sujeción puede comprometer la estabilidad de estructuras como estanterías industriales, puentes, grúas, bastidores de maquinaria, o fijaciones ferroviarias, entre otras muchas donde una pérdida de par en los sistemas de sujeción puede desencadenar consecuencias indeseadas.
El sistema aporta datos precisos que anticipan riesgos en estructuras críticas, y se perfila como un complemento eficaz para reforzar el mantenimiento predictivo, monitorizando permanentemente las piezas y alertando del peligro de manera pasiva.
De esta forma, el proyecto PIEZO, financiado por Ivace+i a través del Fondo FEDER Comunidad Valenciana 2021-2027, ha investigado cómo la medición de la impedancia electromecánica permite detectar estas variaciones de par antes de que se conviertan en un problema, y ha aplicado sus resultados a este sistema de mantenimiento predictivo.
Equipo empleado durante la investigación.
AIDIMME ha validado así este sistema para estructuras metálicas atornilladas, ampliando el alcance de la detección y demostrando su aplicación en entornos industriales reales, reforzando la seguridad estructural y optimizando el mantenimiento en estructuras críticas.
El mantenimiento de estas estructuras depende de inspecciones visuales y métodos invasivos como las galgas extensométricas, y mejoraría sustancialmente con la medición de la impedancia electromecánica (IEM) con sensores piezoeléctricos, pudiéndose integrar en las rutinas de mantenimiento predictivo como un complemento económico de alta seguridad.
Los ensayos han confirmado que el sistema detecta variaciones de tensión, no solo en tornillería próxima al sensor, sino también en zonas alejadas de hasta 25 centímetros, circunstancia que amplía su utilidad en estructuras complejas.
Además, su eficacia ha sido testada en equipos sometidos a tensiones estáticas y susceptibles a solicitaciones puntuales, condiciones habituales en la industria que pueden ser el origen de la pérdida de par.
De este modo, el comportamiento predictivo permite intervenir antes de que se produzca el fallo, reduciendo riesgos operativos y costes asociados a paradas no programadas.
Para lograrlo, AIDIMME ha desarrollado este sistema con un método que relaciona las variaciones de IEM con la pérdida de par, apoyado en el análisis de elementos finitos y pruebas comparativas con galgas extensométricas.
Sensores empleados en estructuras reales de los colaboradores.
En consecuencia, el Instituto Tecnológico ha concebido nuevos sensores y un sistema válido y operativo listo para ser implementado, que se configura como una herramienta esencial para garantizar el rendimiento de los componentes durante todo su ciclo de vida.
La validación se ha realizado tanto en el laboratorio como en entornos reales gracias a la colaboración de las firmas KAMAX, FACTOR INGENIERÍA Y DECOLETAJE, y TSV TECNOLOGÍA SEGURIDAD VIAL, que han aportado sus estructuras y experiencia para garantizar la transferencia tecnológica.
El proyecto está dirigido a las empresas de los sectores relacionados con la construcción metálica, la ingeniería, la automoción y la fabricación de componentes de la Comunidad Valenciana, con un beneficio directo sobre más de un millar de empresas vinculadas a estos sectores y subsectores que redundará en una mejora para la sociedad en su conjunto.