Quizás se pregunte: "¿Qué hace que el aluminio en los automóviles sea tan común?" o "¿Qué tiene el aluminio que lo convierte en un material tan excelente para las carrocerías de los automóviles?" sin darnos cuenta de que el aluminio se ha utilizado en la fabricación de automóviles desde los inicios de los automóviles. Ya en 1889 se producía aluminio en cantidad y se fundía, laminaba y moldeaba en los automóviles.
Los fabricantes de automóviles aprovecharon la oportunidad para trabajar con un material más fácil de moldear que el acero. En aquella época, sólo existían formas más puras de aluminio, que se caracterizan por ser más blandas y poseer una gran conformabilidad y una excelente resistencia a la corrosión que se mantiene en el tiempo. Estos factores llevaron a los fabricantes de automóviles a moldear con arena y formar extensos paneles de carrocería que luego se soldaban y pulían a mano.
A mediados del siglo XX, algunos de los fabricantes de automóviles más estimados utilizaban aluminio en sus automóviles. Esto incluye Bugatti, Ferrari, BMW, Mercedes y Porsche.
¿Por qué elegir aluminio en los coches?
Los automóviles son máquinas complejas que constan de aproximadamente 30.000 piezas. Las carrocerías, o el esqueleto del vehículo, son las más caras y críticas para la fabricación de vehículos.
Incluyen los paneles exteriores que dan forma al vehículo y los paneles interiores que actúan como refuerzo. Los paneles están soldados entre sí a pilares y barandillas. Las carrocerías incluyen puertas delanteras y traseras, vigas del motor, pasos de rueda, parachoques, capós, compartimentos de pasajeros, paneles delanteros, de techo y de suelo.
La solidez estructural es el requisito más importante para las carrocerías. Sin embargo, las carrocerías también deben ser livianas, asequibles de producir, resistentes a la oxidación y tener las cualidades atractivas que buscan los consumidores, como excelentes características de acabado superficial.
El aluminio satisface la gama de estos requisitos por varias razones:
Versatilidad
Naturalmente, el aluminio es un material excepcionalmente versátil. La conformabilidad y resistencia a la corrosión del aluminio hacen que sea fácil trabajar con él y darle forma.
También está disponible en varios formatos, como láminas de aluminio, bobinas de aluminio, placas de aluminio, tubos de aluminio, tubos de aluminio, canales de aluminio, vigas de aluminio, barras de aluminio y ángulos de aluminio.
La versatilidad permite que el aluminio sea un material elegido para una variedad de aplicaciones automotrices que pueden requerir diferentes características, ya sea tamaño y forma, límite elástico, carácter de acabado o resistencia a la corrosión.
Facilidad de trabajabilidad
La calidad del rendimiento y la versatilidad se pueden mejorar mediante diversos procesos de fabricación, como endurecimiento por horneado, endurecimiento por trabajo y precipitación, embutición, recocido, fundición, moldeado y extrusión. Las tecnologías de soldadura mejoradas continúan haciendo que la unión de aluminio sea más fácil y con resultados más seguros.
Ligero y duradero
El aluminio tiene una alta relación resistencia-peso, lo que significa que es ligero y duradero. Las tendencias automotrices en aluminio se han centrado en la reducción del peso de los vehículos, un objetivo principal en la industria para cumplir objetivos de emisiones más estrictos.
La investigación realizada por Drive Aluminium confirma que el aluminio en los automóviles reduce el peso del vehículo y aumenta la economía de combustible y la autonomía en los vehículos eléctricos (EV). Dado que la demanda de los consumidores y los incentivos ambientales están llevando a una mayor producción de vehículos eléctricos, podemos esperar que el aluminio en las carrocerías de los automóviles siga aumentando como una forma de compensar el peso de las baterías y reducir las emisiones.
Capacidad de aleación
El hecho de que el aluminio pueda alearse con una variedad de elementos para amplificar cualidades como resistencia, conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión aumenta su uso en la fabricación de automóviles.
El aluminio se separa en series de aleaciones que están determinadas por sus principales elementos de aleación. Las series de aleaciones de aluminio 1xxx, 2xxx, 3xxx, 4xxx, 5xxx, 6xxx y 7xxx incluyen aleaciones que se utilizan en carrocerías de automóviles.
Lista de grados de aluminio en carrocerías de automóviles
1100
La serie de aluminio 1xxx es el aluminio más puro disponible. Con una pureza del 99%, la lámina de aluminio 1100 es extremadamente maleable. También demuestra una excelente resistencia a la corrosión. Esta fue una de las primeras aleaciones utilizadas en vehículos y se sigue utilizando en la actualidad, principalmente en aislantes térmicos.
2024
La serie 2xxx de aluminio está aleada con cobre. 2024 se utiliza a menudo en la fabricación de pistones, componentes de freno, rotores, cilindros, ruedas y engranajes, ya que muestra una alta resistencia y una excelente resistencia a la fatiga.
3003, 3004, 3105
La serie de aluminio con manganeso 3xxx tiene una gran formabilidad. Lo más probable es que veas 3003, 3004 y 3105.
3003 muestra alta resistencia, buena conformabilidad, trabajabilidad y capacidades de embutición. A menudo se utiliza para tuberías y paneles de automóviles, así como para piezas fundidas de energía para híbridos y vehículos eléctricos.
3004 comparte muchas de las características de 3003 y también puede usarse para paneles de rejilla de capó y radiadores.
3105 tiene excelentes características de resistencia a la corrosión, conformabilidad y soldadura. Aparece en láminas de carrocería de automóviles, para uso en guardabarros, puertas y paneles de piso.
4032
La serie 4xxx de aluminio está aleada con silicio. El 4032 se utilizará para pistones, espirales de compresores y componentes de motores, ya que demuestra una excelente soldabilidad y resistencia a la abrasión.
5005, 5052, 5083, 5182, 5251
La serie 5xxx es una de las más populares para carrocerías de aluminio. Su principal elemento de aleación es el magnesio, conocido por aumentar la resistencia.
5005 aparece en los paneles de la carrocería, los tanques de combustible, las placas de dirección y las tuberías.
5052 se considera una de las aleaciones más útiles y, como resultado, aparece en una multitud de componentes de automóviles. Lo verá en tanques de combustible, remolques de camiones, placas de suspensión, paneles de exhibición, soportes, frenos de disco y tambor, y muchas otras piezas de automóvil no críticas.
5083 es excelente para componentes automotrices complejos como bases de motores y paneles de carrocería.
5182 se presenta como un pilar estructural para carrocerías. Todo, desde soportes estructurales hasta puertas, capós y placas de extremo del ala delantera.
5251 se puede ver en paneles de automóviles.
6016, 6022, 6061, 6082, 6181
La serie de aluminio 6xxx está aleado con magnesio y silicio, cuenta con algunas de las mejores capacidades de extrusión y fundición y demuestra un carácter de acabado superficial ideal.
6016 y 6022 están destinados a revestimientos de carrocerías, puertas, baúles, techos, guardabarros y placas exteriores de automóviles donde la resistencia a las abolladuras es clave.
6061 presenta excelentes características de acabado superficial, resistencia a la corrosión y alta resistencia. Aparece en travesaños, frenos, ejes de hélice de ruedas, carrocerías de camiones y autobuses, bolsas de aire y tanques receptores.
6082 tiene una de las mejores resistencias al impacto. En consecuencia, se utiliza para estructuras portantes.
6181 se sostiene como panel exterior de la carrocería.
7003, 7046
El 7xxx es la clase de aleación más potente y de mayor resistencia, aleado con zinc y magnesio.
7003 es una aleación de extrusión que se utiliza principalmente para formas soldadas en la fabricación de vigas de impacto, deslizadores de asientos, refuerzos de parachoques, cuadros de motocicletas y llantas.
7046 tiene capacidades de extrusión hueca y buen carácter de soldadura. Aparece en aplicaciones similares a 7003.
El futuro del aluminio en los automóviles
Tenemos todas las razones para creer que lo que los fabricantes de automóviles adoptaron a finales del siglo XIX sigue siendo cierto hoy en día: ¡el aluminio es una excelente opción para los vehículos! Desde su introducción, las aleaciones y las técnicas de fabricación mejoradas no han hecho más que aumentar el uso del aluminio en los automóviles. Junto con la preocupación mundial por la sostenibilidad y el impacto ambiental, se espera que el aluminio alcance un alcance y una profundidad de impacto considerables en la industria automotriz.
Autor: Sara Montijo
Fuente: https://www.kloecknermetals.com/blog/aluminum-in-cars/
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Editado por May Jiang de MAT Aluminium
Hora de publicación: 22 de mayo de 2023
