Caracterización mecánica de sustrato de vidrio borosilicato como alternativa al vidrio sodalime en aplicaciones automotrices

Abstract

El presente Trabajo de Suficiencia Profesional tiene como objetivo evaluar la viabilidad del uso de vidrio borosilicato como sustituto del comúnmente empleado vidrio sodalime en aplicaciones automotrices, mediante una caracterización mecánica comparativa entre ambos materiales. Esta evaluación se realizó en el contexto de un proyecto de desarrollo de nuevas tecnologías para vidrios automotrices, orientado a mejorar el desempeño mecánico en términos de integridad estructural del vidrio y seguridad del conductor, en el cual el autor de este trabajo participó como ingeniero de investigación y desarrollo en una empresa del sector automotriz. Se llevaron a cabo un total de cinco ensayos experimentales: impacto contundente (Ball drop), impacto tipo sharp, dureza, flexión biaxial (Ring-on-Ring) y choque térmico. Todos los ensayos se ejecutaron con el objetivo de llevar los materiales hasta su límite de resistencia mecánica, conforme a metodologías construidas con base en normas de homologación automotriz (americanas y europeas), así como normas aplicables a materiales cerámicos adaptadas para vidrios. Los resultados muestran que el vidrio borosilicato presenta un comportamiento comparable al del vidrio sodalime en los ensayos de impacto contundente, flexión biaxial y dureza. Sin embargo, evidencia un mejor desempeño en las pruebas de impacto tipo sharp y choque térmico, lo que sugiere un mayor margen de seguridad ante condiciones críticas de uso. Se concluye que el vidrio borosilicato representa una alternativa técnicamente viable para aplicaciones automotrices, con ventajas mecánicas en ciertas condiciones de exigencia. No obstante, su implementación industrial debe considerar factores adicionales como el costo, la disponibilidad de materia prima y la compatibilidad con los procesos de manufactura existentes.