Tipos de Acero y Materiales en la Fabricación de Carrocerías: Propiedades y Ventajas

Tipos de Acero en la Fabricación de Carrocerías

Acero Convencional para Estampación

Acero dulce laminado en frío y de bajo contenido en carbono. Este reducido contenido en carbono hace que su dureza no sea muy elevada, proporcionando buenas características para la conformación.

Aceros de Alta Resistencia (HSS)

Poseen un mayor contenido de calcio y pequeñas adiciones de manganeso y vanadio. Debido a ello, tienen mayor resistencia a la tracción y un límite elástico más alto.

Propiedades más significativas de los Aceros de Alta Resistencia

• Resistencia: Obtenida por la mayor tensión de rotura y su alto límite elástico.
• Tenacidad: Poseen elevada capacidad para soportar esfuerzos dinámicos sin romperse.
• Soldabilidad: Buen comportamiento en procesos de soldadura.
• Buena capacidad para la embutición, adecuada resistencia a la fatiga.

Sus objetivos son construir carrocerías más ligeras, pero manteniendo la resistencia, y reforzar zonas puntuales de la carrocería.

Aceros Bake Hardening (BH)

Su cualidad es la de ser fácilmente embutibles antes de recibir el tratamiento térmico a baja temperatura que aumentará su límite elástico.

Aceros IF

Pensados para obtener un buen equilibrio entre la estampabilidad y la resistencia mecánica. Se combinan bajos contenidos de carbono con distintas combinaciones de elementos microaleantes: titanio, niobio y fósforo. Su buena resistencia mecánica garantiza una buena resistencia a la fatiga y a los impactos.

Aceros Microaleados de Alta Resistencia y Baja Aleación

Poseen pequeñas aleaciones de cromo, níquel y molibdeno, que proporcionan una mayor resistencia a la abrasión, al desgaste, a la oxidación y a la corrosión.

Aceros Reforzados

Aceros de ultra resistencia, obtenidos a partir de aleaciones de fósforo, que al disolverse en el acero aumentan su límite elástico, la resistencia a la rotura y la capacidad anticorrosiva.

Aceros de Muy Alta Resistencia

Aceros de Doble Fase

Se caracterizan por un gran equilibrio entre resistencia y estampabilidad. Su gran nivel de resistencia mecánica se traduce en una excelente resistencia a la fatiga y una muy buena capacidad de absorción de la energía.

Aceros TRIP

Poseen buen equilibrio entre resistencia y ductilidad, favoreciendo la distribución de las deformaciones y aseguran una buena estampación.

Aceros de Fase Compleja

Poseen un bajo porcentaje en carbono. Incorporan elementos de aleación convencionales y elementos microaleantes para afinamiento de grano, elevando su límite elástico y les confiere una apropiada capacidad para la embutición.

Aceros de Ferrita-Bainita

Aceros laminados en caliente que combinan una elevada resistencia a la tracción y unas excelentes aptitudes para la deformación y al punzonado.

Aceros de Ultra Resistencia

Poseen un límite elástico muy elevado, que permite desarrollar nuevos diseños y técnicas de transformación, consiguiendo reducir el peso de los módulos de la carrocería en torno al 15%.

Aceros al Boro

Poseen pequeñas aleaciones de manganeso, cromo y boro. Este último permite aumentar sensiblemente la templabilidad de los aceros al carbono de baja aleación, consiguiendo un alto grado de dureza. Sus características mecánicas permiten una reducción significativa de los componentes de la carrocería.

Aceros Martensíticos

Presentan una microestructura compuesta de martensita, obtenida al transformarse la austenita en el tratamiento de recocido que sufre el acero tras el proceso de laminación en caliente.

El Acero Inoxidable

Se distingue del acero al carbono por su contenido en cromo y, en determinados casos, de níquel. En su fabricación, la adición de cromo mejora la resistencia a la oxidación del acero y la adición de níquel mejora sus propiedades mecánicas.

Plásticos en la Construcción de Carrocerías

Las características mecánicas de los materiales plásticos son adecuados para la construcción de carrocerías, ya que, dada su ligereza, permiten obtener una importante reducción de peso y conseguir vehículos energéticamente más eficientes.

Otras características son su flexibilidad, aptitud para el moldeado, resistencia a la corrosión y durabilidad. El uso del plástico en vehículos de serie se ve condicionado por su capacidad de resistencia al impacto, ya que la absorción de energía en el choque se ve penalizada por su elevada flexibilidad.

Cualidades de los Plásticos

• Excelente aptitud para el conformado.
• Gran ligereza.
• Nula capacidad corrosiva.
• Alto límite elástico.
• Gran resistencia a productos como gasolina, grasa o aceite.
• Perfecta aptitud para el reciclaje.

Aleaciones Ligeras: El Aluminio

El aluminio es un metal gris-blanco brillante. Es ligero, dúctil, maleable y muy buen conductor del calor y de la electricidad. Se moldea fácilmente.

Características del Aluminio

En estado puro es un material muy blando, con bajo límite elástico y poco tenaz, por lo que es necesaria la adición de ciertos elementos para mejorar sus propiedades mecánicas.

Elementos que se añaden al Aluminio

• Cobre: Otorga mayor resistencia mecánica, dureza y facilita su mecanizado.
• Magnesio: Mejora su ductilidad y resistencia a los impactos.
• Manganeso: Eleva la dureza y resistencia.
• Silicio: Rebaja el punto de fusión y mejora la colabilidad.
• Zinc: Refuerza su dureza y resistencia.

Ventajas del Aluminio

• Tiene aproximadamente 1/3 del peso específico del acero.
• Las aleaciones del aluminio son fácilmente reutilizables y reciclables.
• Facilidad para ser trabajado con herramientas de arranque de virutas.
• Material no tóxico.
• Buena capacidad de resistencia.
• Buena maleabilidad.
• Excelente colabilidad.