Innovación en Fabricación Automotriz: Materiales, Soldadura y Seguridad Vehicular

Áreas Clave de Fabricación Automotriz

La fabricación de vehículos modernos involucra diversas etapas especializadas:

• Área de Embutición: Donde se da forma a las chapas metálicas.
• Área de Soldadura: Unión de componentes mediante diversas técnicas.
• Área de Pintura: Aplicación de recubrimientos protectores y estéticos.
• Área de Ensamblaje: Montaje final de todos los sistemas y componentes del vehículo.

Tecnologías de Soldadura Avanzada

Soldadura Láser

La soldadura láser es una técnica de alta precisión que se ejecuta exclusivamente en entornos de fábrica. Se utiliza comúnmente para unir componentes estructurales como el techo a los montantes, ofreciendo múltiples beneficios:

1. Aumento de Rigidez: Contribuye a una mayor solidez estructural del vehículo.
2. Conservación de Propiedades Anticorrosivas: Mantiene la integridad de los recubrimientos protectores.
3. Reducción de Distorsión: Minimiza la distorsión dimensional y las variaciones en las propiedades del material, gracias a una zona afectada por el calor (ZAC) muy pequeña.
4. Reducción de Ruidos: Mejora la calidad acústica del habitáculo al crear uniones más precisas.
5. Optimización de Refuerzos: Permite la soldadura de chapas con distintos espesores, optimizando las zonas que requieren mayor refuerzo.

Materiales de Alta Resistencia y Rendimiento

Tailored Blanks (Chapas a Medida)

Las Tailored Blanks son componentes de una sola pieza con un diseño complejo que combinan aceros de varios espesores, recubrimientos y distintos grados de resistencia. Esto se traduce en mayores niveles de seguridad y una significativa reducción de peso. Los diferentes aceros se sueldan (generalmente por láser) para obtener un único desarrollo a partir del cual se conforma la pieza. Esta técnica permite colocar con precisión varios aceros diferentes dentro de la pieza, optimizando sus propiedades en puntos específicos.

Aceros Microaleados

Los aceros microaleados contienen pequeñas aleaciones de cromo, níquel y molibdeno. Estos elementos proporcionan una mayor resistencia a la abrasión, al desgaste, a la oxidación y a la corrosión, lo que los hace ideales para componentes que requieren alta durabilidad.

Aceros de Doble Fase

Los aceros de doble fase se caracterizan por un gran equilibrio entre resistencia y estampabilidad. Este elevado nivel de resistencia mecánica se traduce en una excelente resistencia a la fatiga y una muy buena capacidad de absorción de energía. Se obtienen mediante un tratamiento térmico específico que les confiere sus propiedades únicas.

Aceros Bake-Hardening

Entre los aceros de uso más creciente en la actualidad se encuentran las chapas fabricadas con aceros Bake-Hardening, cuya finalidad más significativa es su facilidad de embutición. En estos casos, una vez ensamblada la carrocería y tras haber recibido el baño protector de cataforesis, se introduce en un horno a 180ºC para secarse. Durante este proceso, el acero varía su estructura molecular, lo que resulta en un aumento de su límite elástico. Este incremento de resistencia permite reducir el espesor de la chapa y, consecuentemente, disminuir el peso total de la carrocería.

Seguridad Estructural y Resistencia a Impactos

Criterios de Impacto Frontal

En los ensayos de impacto frontal, se establecen criterios rigurosos para garantizar la seguridad de los ocupantes:

• Durante el ensayo, no deberá abrirse ninguna puerta ni accionarse fortuitamente los sistemas de bloqueo de las puertas delanteras.
• Después de la colisión, debe ser posible abrir como mínimo una puerta delantera y otra trasera.
• El desplazamiento del volante no será superior a 80 mm hacia arriba ni a 100 mm hacia atrás.
• Durante el choque, no se desprenderá ninguna pieza o componente interior que pueda aumentar el riesgo de lesión al impactar sobre el maniquí.
• Solo se admitirán pequeñas fugas de combustible, del orden de 0,5 g/s.

Prevención de Intrusión en Colisiones

Para mitigar la intrusión de componentes mecánicos en el habitáculo durante una colisión frontal, el motor y la caja de cambios se ubican estratégicamente. En lugar de desplazarse hacia el interior del automóvil, están diseñados para deslizarse por la parte inferior del mismo. Esto se logra mediante el diseño de los largueros, que tienden a desviarse hacia abajo, arrastrando los conjuntos mecánicos hacia la parte inferior del vehículo.

En los casos en que los órganos mecánicos están soportados por subchasis, estos disponen de una unión atornillada en su parte posterior. En caso de impacto, esta unión se desengancha, permitiendo que todo el conjunto se deslice hacia abajo. De esta manera, los largueros delanteros cumplen su función de deformación programada una vez liberados de la estructura rígida del subchasis, protegiendo eficazmente a los ocupantes.