Sistema permite simular condiciones reales de carga multiaxial para garantizar confiabilidad estructural en componentes críticos. Proyecto se ejecuta en colaboración con la empresa SIVAL Ltda. y alcanzó nivel TRL5.
Evitar fallas inesperadas en maquinaria, prevenir accidentes y ofrecer garantías más robustas a empresas que fabrican componentes críticos son algunos de los objetivos del equipo liderado por el Dr. Alejandro Pacheco, del Departamento de Ingeniería Mecánica (DIMEC) de la Universidad Técnica Federico Santa María, junto a los coinvestigadores Dr. Francisco Vargas y Dr. Marco Gordon del Departamento de Electrónica, y el profesor Rafael Mena, también del DIMEC, con la empresa SIVAL Ltda. como contraparte industrial.
El proyecto, adjudicado en 2023 mediante un FONDEF IDEeA I+D de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), alcanzó el nivel TRL5 con un prototipo semiindustrial a escala de laboratorio. Su diseño surgió tras detectar, en 2017, que ciertas prótesis transtibiales impresas en 3D no resistían el uso intensivo, un problema en el proceso de diseño común en empresas que no cuentan con equipos de ensayo dinámico especializado.
“El sistema permite aplicar fuerzas multiaxiales complejas mediante seis servo motores lineales, con los que se controla la orientación, amplitud, frecuencia y condiciones dinámicas de una plataforma móvil que transmite la carga”, explica el Dr. Pacheco. “Incluso podemos replicar señales medidas directamente desde maquinaria operativa para probar prototipos o productos terminados”.
Tecnología para la confiabilidad estructural
El sistema incorpora sensores de fuerza multieje, una unidad de medición inercial y una consola de control que integra señales de velocidad, torque, posición y aceleración. Está diseñado para operar a frecuencias de hasta 30 Hz, asegurando estabilidad estructural al encapsular el mecanismo en un marco metálico de alta rigidez diseñado para evitar resonancia durante las pruebas dinámicas.
El desarrollo involucró a tres equipos de la USM: diseño estructural, electrónica y manufactura, liderados por los profesores Pacheco, Vargas y Mena, respectivamente. Además, participaron estudiantes de pre y postgrado, junto a profesionales egresados de la universidad que hoy integran SIVAL Ltda., empresa que actuó como contraparte técnica del proyecto. Destaca la participación de los ingenieros David Hermosilla, Felipe Rojas, Ilan Rojas, y Cristóbal Tapia, todos egresados del programa de Ingeniería Civil Mecánica de la USM e integrantes el equipo de diseño mecánico y estructural. De igual forma se destaca la participación de los ingenieros Carlos Escobar, Tomás Bernal y José Diaz que hacen parte del equipo de electrónica y control.
Además de ofrecer servicios de validación estructural a empresas que requieren garantizar la confiabilidad de sus
productos, el equipo evalúa comercializar el diseño del sistema y su software, según lo sugerido por la Oficina de Transferencia Tecnológica y Licenciamiento (OTTL) de la USM, ampliando así las oportunidades de impacto.
“Nuestro objetivo es prestar un servicio técnico de alta precisión a empresas que no pueden invertir en equipos de este tipo, pero necesitan garantizar la calidad de sus productos”, concluye el Dr. Alejandro Pacheco.
