El rediseño del sujetador de plataforma del tractor compacto resuelve la falla de la articulación

Puede ser difícil determinar la causa raíz cuando un aspecto del diseño no funciona correctamente en la aplicación. Incluso con un solo componente en un producto, una multitud de factores pueden afectar su rendimiento, por lo que a menudo se necesita un enfoque metódico y un ojo experto para identificar la verdadera causa subyacente. Cuando el problema solo surge después de la entrega de la garantía del producto terminado, las reclamaciones pueden generar presiones financieras adicionales en un negocio; comprensiblemente, esto impone demandas adicionales a los ingenieros para abordar el problema general de diseño rápidamente.

Esta era exactamente la situación que enfrentaba un fabricante de tractores compactos, que había comenzado a recibir reclamos de garantía debido a una falla en la unión. El componente asociado en cuestión era un tornillo de cubierta de formación de rosca galvanizada con zinc, que se unía al chasis del tractor y había pasado todas las inspecciones mecánicas y dimensionales. Este tornillo se acopló con una arandela de gran diámetro y un espaciador de metal en polvo, que se incorporó en el agarre de la junta para evitar la sobrecompresión. La unión falló poco después de la entrega, lo que resultó en reclamos de garantía, por lo que los equipos de ingeniería comenzaron a desarmar una plataforma de tractor compacta para tratar de identificar la causa raíz y una posible solución.

Trabajando con su proveedor de servicios externo y distribuidor de sujetadores, Optimas Solutions, el fabricante comenzó a evaluar el ensamblaje. Se descubrió rápidamente que el espaciador estaba desalineado, lo que le brindó la oportunidad de cortar una sección de la plataforma de plástico. Para agravar aún más el problema, el diseño del cilindro extruido (que asentaba la arandela) no distribuía la carga de manera uniforme, lo que ejercía más tensión sobre la plataforma y el tornillo y fomentaba la falla de la junta.

Tim Day, ingeniero de aplicaciones en Optimas, explica los siguientes pasos: “Tuvimos que intentar identificar la causa raíz de las fallas. Las superficies de fractura en los tornillos fallidos parecían sugerir una falla de fragilización por hidrógeno, pero ninguno de los lotes de producción o ninguna prueba realizada en ellos ofreció ninguna correlación de que la fragilidad inducida por el proceso fuera la causa. Posteriormente, descubrimos que los tornillos probablemente se colocarían bajo una carga de flexión durante la instalación, lo que se debió al asiento desigual de la arandela y el espaciador. Eventualmente, pudimos concluir que nos enfrentamos a un problema de corrosión bajo tensión debido al diseño defectuoso de la junta ”.

Juntos, los equipos de ingeniería propusieron la solución. El tornillo fue rediseñado para incluir un hombro integrado, que eliminó el espaciador de metal en polvo, simplificando el montaje. A continuación, el revestimiento del tornillo en sí mismo cambió de galvanoplastia de zinc a un proceso de recubrimiento E catódico, que eliminó el riesgo de fragilidad y mejoró las características de corrosión bajo tensión. El tratamiento térmico aplicado al tornillo también cambió de endurecimiento de la carcasa a endurecimiento total, con un punto de inducción endurecido para la formación de roscas. Esto sirvió para reducir aún más la posibilidad de un agrietamiento de la caja o corrosión bajo tensión. Finalmente, la superficie de carga fue rediseñada para eliminar la necesidad de la lavadora y promover una carga uniforme en la aplicación, resolviendo la causa subyacente.

El fabricante implementó la solución en sus diseños de tractores compactos a partir de ese momento, lo que detuvo de inmediato el flujo de fallas en las juntas y reclamos de garantía asociados. Como resultado, el negocio estaba bajo una presión financiera reducida, aumentando el rendimiento de sus operaciones. Además, el nuevo tornillo con reborde integrado significaba que dos números de pieza separados podían eliminarse de la lista de materiales (BoM) del tractor compacto y aumentar la eficiencia de producción. Esto ayudó a consolidar los requisitos de suministro para este modelo de tractor compacto, simplificando la cadena de suministro.

Pequeños defectos de diseño pueden crear grandes desafíos, ya que el problema puede no ser descubierto hasta que el producto llegue al concesionario o al cliente. En una aplicación donde la durabilidad es primordial, como un tractor compacto, los problemas simplemente se exacerban. Sin embargo, al resolver el problema con las soluciones de componentes apropiadas lo antes posible, la falla se puede abordar con beneficios adicionales más allá de garantizar la calidad del producto. En este caso, la solución evitó reclamos de garantía adicionales potencialmente dañinos, asegurando que la reputación general del fabricante nunca estuviera en riesgo.