Métodos multicriterio aplicados en la selección de un material para discos de freno

Abstract

La selección de material para un componente automotor es un proceso complejo, porque implica una exploración de los principales criterios de acuerdo con las propiedades exigidas por el componente a diseñar. El presente estudio tiene como objetivo evaluar un material alterno en la fabricación de un disco de freno en vehículos livianos tipo SUV, a partir de los métodos multicriterio; para lo cual se toman en consideración cinco materiales candidatos para la aplicación deseada (Ti6Al4V, Al10Si C, AISI 304L, ASTM A 536 y ASTM A48). Los métodos multicriterio (MCDM) empleados son: VIKOR – la optimización multidisciplinar y solución de compromiso; ELECTRE I – eliminación y opciones que reflejan la realidad; COPRAS – evaluación compleja proporcional; ARAS – evaluación de relación de aditivos; MOORA – optimización multiobjetivo basado en el análisis de radios y el método ENTROPÍA que se emplea para la ponderación de los criterios. Se obtiene que la mejor alternativa es el material ASTM A536 según los métodos COPRAS, ELECTRE I, y ARAS por su baja densidad, un alto límite elástico y una buena resistencia a la compresión; en segunda opción es el ASTM A48 según VIKOR y MOORA.// The selection of material for a self-propelled component is a complex process, because it involves an exploration of the main criteria according to the properties required by the component to be designed. The purpose of this study is to evaluate an alternative material in the manufacture of a brake disc in light SUV type vehicles, using multi-criteria methods; five candidate materials are taken into consideration for the desired application (Ti6Al 4V, Al10Si C, AISI 304L, ASTM A 536 and ASTM A48). The multicriteria methods (MCDM) used are: VIKOR - multidisciplinary optimization and compromise solution; ELECTRE I - elimination and options that reflect reality; COPRAS - proportional complex evaluation; ARAS - additive ratio evaluation; MOORA - multiobjective optimization based on radius analysis and the ENTROPIA method used for the weighting of criteria. It is obtained that the best alternative is the ASTM A536 material according to the COPRAS, ELECTRE I, and ARAS methods due to its low density, a high elastic limit and a good resistance to compression; in the second option is ASTM A48 according to VIKOR and MOORA.