“… Eran carrera y carrera cada vez que ese ventilador fallaba.”

por | Ene 11, 2025

Eso me lo contó un personaje muy particular que conocí hace tiempo.

Resulta que cada semana fallaba una pieza de un ventilar de unos 200kW, nada despreciable. Algo así como la potencia de dos Toyota Corolla. Se sustituía la pieza y fallaba de nuevo a la siguiente semana.

Así, se repitió el ciclo, una y otra vez, de hecho, ya tenían herramientas en el sitio y piezas para hacer los cambios. Hasta que a alguien se le ocurrió aplicar ingeniería y hacer de investigador para encontrar la falla. Se hicieron varios análisis, entre ellos un Análisis de Elementos Finitos. Al final te cuento cómo lo solucionaron.

 

¿Pero, para qué aplicaciones puede servir el Análisis de Elementos Finitos?

En algunas ocasiones, más que otras, el Análisis de Elementos Finitos puede direccionarte a la solución que buscas. Abajo te listo varias.

 

Fallas recuerrentes en piezas o elementos mecánicos

Si tienes componentes que se rompen o desgastan con frecuencia, sobre todo los sometidos a grandes cargas o condiciones extremas, el FEA puede ayudarte a ajustar el diseño. Ya sea geometría o materiales el FEA puede ayudarte a hacerlos más duraderos.

 

Reducción de costos en prototipos físicos

Si bien un modelado y análisis FEA no sustituye por completo los prototipos físicos, pueden ayudarte a validar un diseño antes de ser fabricado. Te permitirá detectar problemas y analizar el comportamiento de la pieza o equipo en la realidad.

 

Materiales específicos o costosos

Un análisis de elementos finitos puede ayudarte a sustituir materiales costosos o difíciles de encontrar. La idea es sustituir por otro material que cumpla la calidad, que resista los esfuerzos, vibraciones, temperatura y otras condiciones que se requieren.

 

Optimizar el diseño de una pieza existente

Muchas veces, cuando se actualiza una máquina, se hace más potente, o se le agregan funcionalidades, algunos de sus componentes quedan sometidos a esfuerzos para los que no fueron diseñados. En estos casos, el FEA puede ayudarte a verificar si la pieza sigue siendo válida o no. En estos casos, puedes optimizar la geometría o sustituir el material sin incrementar el peso.

 

Mejorar la seguridad en el equipo

Relacionado con el primer caso, una falla puede ser peligrosa para los equipos y personas. El FEA, ayuda a que los equipos y componentes cumplan requisitos de seguridad muy estrictos, reduciendo riesgos. En otros casos pueden usarse para diseñar elementos fusible. Es decir componentes que estén diseñados para fallar en condiciones específicas. Con esto se evitan fallas catastróficas.

 

Con todo esto no digo que el Análisis de Elementos Finitos es la panacea. Al final es una herramienta de ingeniería muy potente que te permite resolver muchas situaciones, optimizar elementos, máquinas y procesos, pero los resultados van a depender de cómo lo apliques y de los datos de entrada.

 

Por ejemplo, aplicado al caso del ventilador. El Análisis de Elementos finitos arrojó que los componentes estaban bien diseñados. No había que rediseñar, ni cambiar material o geometría.

 

Un error que he visto cuando un componente falla repetidamente es tratar de volverlo más fuerte. Desde cambiar por un material mas resistente o hacerlo más robusto, pero en muchos casos, esa no es la solución, y el FEA lo comprobó.

 

El camino que debía seguirse era otro. Analizando otros elementos, se percataron que los rodamientos tenían signos de desgaste prematuro y sobrecalmentamiento.

 

Concluyeron que el problema tenía que ver con el montaje. Un par de cambios en procedimientos de mantenimiento y algunas capacitaciones más tardes, la vida útil de los componentes pasó de una o dos semanas a dos años. Un cambio notable.

 

Mañana voy a profundizar en esto, cómo identificar estas fallas en rodamientos, por si te interesa.

 

Sin más, que tengas un excelente día… Sin ‘carreras’, ni apuros.

Muchos diseños mecánicos fallan antes de comenzar a funcionar,

Aprende cómo evitarlo.

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