Los materiales como la fibra de carbono comienzan a ser estándar en la industria
Notas

Acero, aluminio o fibra de carbono: Los materiales del futuro

La práctica, conocida como “peso ligero”, es posible gracias a un cóctel de materiales avanzados como el aluminio, aceros de alta resistencia y combinaciones conocidas como compuestos. Cada libra extraída de una camioneta ayuda al vehículo a aumentar su carga útil máxima, capacidad de remolque y ahorro de combustible.

“Es de importancia crítica ”, dijo Raj Nair, presidente de Ford Motor Co. en América del Norte.

Los resultados son bastante dramáticos. La pickup Ram 1500 2019 debutada por Fiat Chrysler Automobiles en el 2018 North American International Auto Show en Detroit este mes es 225 libras más liviana que el modelo al que reemplaza. El Chevrolet Silverado 2019 presentado por General Motors es 450 libras más liviano que la generación anterior. El rediseñado Mercedes-Benz Clase G 2019, un SUV tipo camión, arrojó 375 libras.

Ford presentó su camioneta mediana de Ranger 2019 en Detroit. Utiliza un cuerpo de acero con acero de alta resistencia en el marco. Componentes como el capó y el portón trasero están hechos de aluminio.

“Verá más aluminio, más compuestos, más aceros de alta resistencia, ya que hay un mayor énfasis en el peso ligero y la eficiencia”, dijo Nair.

Ford fue pionero en el movimiento de vehículos grandes cuando se cambió a una caja y carrocería de aluminio para su camioneta pickup F-150 en el año modelo 2015. La estrategia contribuyó al ahorro de 700 libras. Ford también cambió de acero a aluminio para los cuerpos de sus camionetas Super Duty y Expedition SUV.

Los rivales de Ford no confían tanto en el aluminio, pero todos han lanzado grandes programas de aligeramiento.
El Chevrolet Silverado 2019 introdujo una cubierta de aluminio, un portón trasero y puertas. El ochenta por ciento de su marco está hecho de acero de alta resistencia.

FCA ya usaba una cubierta de aluminio para su Ram 1500. El rediseñado 2019 Ram 1500 agregó aluminio a su portón trasero, soportes de motor y algunos componentes de la suspensión. El noventa y ocho por ciento de su armazón es de acero de alta resistencia.

No hay un camino equivocado hacia el peso ligero, dijo Dave Sullivan, gerente de análisis de productos para la firma de consultoría de la industria AutoPacific.

“Todos están tomando diferentes rutas para alcanzar el mismo objetivo”, dijo Sullivan. “Hay mucha más diferenciación de la que hemos visto en el pasado”.

Se espera que las regulaciones y las preferencias de los consumidores para una mayor capacidad de carga y remolque impulsen la tendencia en camionetas pickup y SUV a un ritmo más rápido que los sedanes y autos pequeños.

Los vehículos más pesados ​​tienen que ir más allá para cumplir con los estándares de eficiencia de combustible establecidos por la administración Obama en 2009. Establecieron un objetivo de un promedio de aproximadamente 38 millas por galón al conducir todos los vehículos ligeros nuevos vendidos en los EU para 2025.

Las reglas están bajo revisión y podrían ser facilitadas por la administración de Trump. Pero tal como están ahora, casi el 29 por ciento de los vehículos en el mercado de camiones ligeros tendrán que perder 800 libras para 2025, según la firma de investigación de la industria Ducker Worldwide.

“El aluminio sigue siendo el material automotriz de más rápido crecimiento”, dijo Abey Abraham, director gerente de materiales automotrices en Ducker.

Para 2020, el vehículo promedio en el mercado tendrá un estimado de 466 libras de aluminio, según un análisis de Ducker. La nueva camioneta pickup promedio contendrá 550 libras de aluminio.

Los fabricantes de automóviles pueden permitirse invertir en materiales avanzados para camiones ligeros porque esos vehículos generan márgenes de ganancias más altos que los automóviles, dijo Jody Hall, vicepresidenta del mercado automotriz para el Steel Market Development Institute.

Aunque GM está experimentando con materiales exóticos como la fibra de carbono, el levantamiento pesado de aligeramiento se realizará con aluminio y acero.

Entre 2015 y 2020, se espera que el vehículo promedio pierda 100 libras gracias al aligeramiento, según el informe de Ducker. El aluminio representará el 57 por ciento de esa pérdida. Los aceros avanzados representarán el 40 por ciento.

El mantra en la industria automotriz se ha centrado en elegir el material adecuado para la aplicación correcta en el momento adecuado, dijo Abraham.

“Un futuro de materiales mixtos es claro”, dijo.

“El auto show de Detroit sirvió como una plataforma para demostrar todos los grandes usos de los aceros de fuerza avanzada”, dijo Hall.

El acero seguirá siendo atractivo para los fabricantes de automóviles porque es asequible y viene en más de 80 variaciones diferentes.

La pantalla del 2019 Ram 1500 en la feria incluyó un bastidor de acero de alta resistencia expuesto del camión. Las diferentes secciones del marco fueron codificadas por colores para identificar el material utilizado para cada pieza. Incluían acero convencional, acero de alta resistencia, acero avanzado de alta resistencia y acero de muy alta resistencia, cada uno más fuerte y más liviano que el anterior.

De manera similar, la Silverado 2019 usa acero convencional para los paneles de la carrocería y acero de alta resistencia en su cama. Siete calidades diferentes de acero conforman la estructura de la cabina que protege a los ocupantes en un choque.

Otros se inclinan hacia un mayor uso del aluminio.

El Mercedes-Benz G-Class 2019 rediseñado es un símbolo de resistencia robusta. Cuenta con tracción total permanente y tres diferenciales de bloqueo para una capacidad máxima. Sin embargo, la última versión del lujoso todoterreno SUV usa aluminio en lugar de acero en áreas propensas a rascarse o abollarse. El capó, las puertas y los guardabarros ahora son de aluminio.

El Wrangler 2018 rediseñado de Jeep cuenta con puertas y paneles de aluminio y es 200 libras más liviano en comparación con el Wrangler saliente. El peso ligero ayuda a mejorar la clasificación de economía de combustible del vehículo de la Agencia de Protección Ambiental de 20 mpg en general en el viejo Wrangler a 23 mpg en la nueva versión.

“No se podría haber hecho sin el uso del aluminio”, dijo Scott Tallon, director de la marca Jeep.

Otros materiales están comenzando a encontrar su camino en los camiones también.

Los ingenieros de Jeep no podían usar aluminio para la puerta batiente del Wrangler porque tenía que ser lo suficientemente fuerte como para sostener un neumático de repuesto. En su lugar, construyeron la puerta de magnesio, otro material liviano, y envolvieron la parte exterior de la puerta en aluminio.

De pie junto al Ranger 2019 en el piso de exhibición, Nair dijo que los materiales avanzados continuarán creciendo más fuertes y más asequibles. Eso les dará a los fabricantes de automóviles más opciones para ayudarles en sus esfuerzos de aligeramiento de peso.

“El material correcto en el producto correcto es absolutamente clave para entregar los atributos que estamos buscando hoy en día”, dijo.

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