Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Dec 2009)
Estudio de la evolución y nuevas técnicas de análisis por elementos finitos aplicadas al diseño de pavimentos cerámicos
Abstract
The traditional design process of ceramic floorings, based on the manufacturing of prototypes, is a slow and expensive process, which reduce the productivity and creativity of the enterprises. A new approach to face this challenge is by means of virtual models, which offer the same information as a physic prototype at a very lower cost, when they are tested under manufacturing and quality simulations. The most used simulation technique is FEA (finite element analysis). In this paper we introduce the finite element method and summarize the main applications of these techniques in the general ceramic industry, and particularly in the ceramic tile sector. We analyze its evolution and current state, citing the most relevant works. Finally we expose the new approach of the Research Center on Graphic Technologies of Universidad Politécnica de Valencia in this field, based in the employment of three dimensional elements, multi-criteria evaluation and the generation of specific design software based on parametric examinations to enhance the geometry and structure of ceramic floorings.<br><br>El proceso tradicional de diseño de nuevos pavimentos cerámicos, basado en la fabricación de prototipos físicos, es un proceso lento y costoso, que merma la productividad y creatividad de las empresas. Una nueva forma de afrontar este proceso es mediante la creación de modelos virtuales por computador, los cuales ofrecen la misma información que un prototipo real a un coste muy inferior cuando se los somete a simulaciones de fabricación y calidad. La técnica computacional más usada para estas simulaciones es el AEF (análisis por elementos finitos). En este trabajo se introduce el AEF y se resumen las principales aplicaciones de este análisis en la industria cerámica en general, y en particular en el sector de los pavimentos. Se analizan su evolución y estado actual, citando los trabajos más relevantes. Finalmente se expone el nuevo planteamiento del Centro de Investigación en Tecnologías Gráficas de la Universidad Politécnica de Valencia en este campo, basado en el uso de elementos tridimensionales, evaluación multicriterio y generación de programas específicos de diseño basados en exámenes paramétricos para la mejora geométrica y estructural de pavimentos.
