Los productores de acero desarrollan soluciones más ligeras y resistentes para enfrentarse al reto de los vehículos ligeros de los fabricantes
Los fabricantes tienen que alcanzar un equilibrio a la hora de seleccionar los materiales de sus vehículos. Los materiales deben ser resistentes para proteger a los pasajeros en las colisiones, y lo suficientemente ligeros para reducir las emisiones de dióxido de carbono y aumentar la eficiencia de consumo.
Para alcanzar estos objetivos, los fabricantes de automóviles evalúan las alternativas de aceros ligeros para diversas aplicaciones. En 2014, Ford acaparó los titulares cuando comenzó a producir su producto estrella, el modelo F-150, con una carrocería completamente de aluminio. En abril de 2015, BMW anunció que el chasis de la Serie 7 de 2016 contaría con un uso extensivo de plásticos de fibra de carbono reforzado (CFRP) para fortalecer componentes clave de su estructura, incluidos los pilares B y C y la bóveda del techo. A pesar de ser más caros que el acero, se espera que se dispare el uso de ambos materiales en aplicaciones automovilísticas durante los próximos 10 años.
El acero se pone a la altura
La industria del acero no espera sentada mientras observa la creciente competencia y está invirtiendo notablemente en investigación y desarrollo de aceros avanzados y ultra-resistentes (AHSS y UHSS) para que los fabricantes puedan hacer más con menos material.
Philippe Aubron, Director de Marketing de Automóviles en Europa de ArcelorMittal, nos comenta: “Hemos aumentado el porcentaje de productos AHSS en nuestro catálogo desde un 10% hace seis o siete años a entorno un 25–30% hoy en día, este porcentaje seguirá aumentando en el futuro”.
AHSS significa un acero que demuestra su resistencia tensil final (UTS) de más de 500 MPa, mientras que UHSS es un acero que cuenta con un UTS de más de 980 MPa. Estos materiales se utilizan principalmente en el body-in-white (BIW) de vehículos para producir componentes que deben absorber una gran cantidad de energía en caso de accidente, tales como los laterales, y la parte frontal y trasera.
Según Chris Wooffindin, director de marketing de producto en Tata Steel: “El potencial para reducir peso de UHSS depende de la aplicación del componente y la resistencia del grado de UHSS utilizado. Si por ejemplo sustituimos una micro-aleación convencional de acero de alta resistencia con una resistencia de 340 MPa, y para un componente que requiere resistencia a la flexión, los grados UHSS podrían reducir el peso de una pieza en un 30–50%, lo que se alcanzaría reduciendo el nivel del componente”.
"El acero es la manera más económica de reducir el peso del automóvil. Si cambia al aluminio o los plásticos CFRP, gastará mucho más…” – Philippe Aubron, ArcelorMittal
Además, el hecho de utilizar menos material compensa el mayor coste del acero UHSS; un componente ligero de UHSS se puede producir con un coste por unidad similar al de una pieza con acero convencional.
Aubron añade: “El acero es la manera más económica de reducir el peso del automóvil. Si cambia a aluminio o plásticos CFRP gastará mucho más, por lo menos 3-4 veces más con el aluminio y mucho más aún con los plásticos CFRP. [Los fabricantes y sus proveedores] ya tienen las máquinas de estampado y soldadura, todo está a disposición para poder utilizar aceros UHSS sin necesidad de realizar grandes inversiones”.
Forma y función
Naturalmente, el aluminio y los plásticos CFRP permiten producir componentes más ligeros de lo que es posible actualmente con los aceros UHSS. Además, los aceros UHSS representan algunos retos para los constructores y sus proveedores a pesar de estar familiarizados con los aceros convencionales.
[caption id="attachment_67861" align="alignright" width="350"]
Uso extensivo de grados avanzados de acero en un vehículo típico de segmento C
