La tendencia siempre presente del aligeramiento impone grandes exigencias a cualquier fabricante y sus proveedores, y ha sido un factor clave en el desarrollo de materiales de mayor resistencia. Un enfoque para el aligeramiento es simplemente usar menos material. Sin embargo, al reducir el grosor, los costos pueden aumentar a medida que se hacen necesarios materiales más exóticos para retener la resistencia.
Según el especialista nórdico de acero SSAB, el acero es «claramente» el material de elección cuando se trata de una reducción de peso rentable. Hoy en día, los grados de acero avanzado de alta resistencia, AHSS, y acero de ultra alta resistencia, UHSS, se sitúan en alrededor de € 5 euros por kilogramo de peso ahorrado, esto es $5.68 dólares por kilogramos.
Para el aluminio, es de alrededor de € 12, € 15 euros por kilogramo para magnesio y € 25 euros por kilo para plástico reforzado con fibra de carbono, CFRP.
Si bien el acero puede ofrecer un ahorro significativo, producir piezas complejas que sean fuertes, ligeras y sin defectos puede ser un desafío.
En términos generales, cuanto más fuerte es el grado del acero, menor es su valor de alargamiento: el material es simplemente más difícil de trabajar y formar. El desafío, según Daniel Sund, Gerente de Producto de SSAB, es que debido a que las piezas livianas son más delgadas, se requieren formas más complejas para aprovechar al máximo la alta resistencia del material y evitar el pandeo.
La ductilidad de borde alto podría ayudar al diseño de los mecanismos de asiento.
Junto con la búsqueda de acero más fuerte, los productores también están mejorando la conformabilidad de las calidades existentes. Los valores de alargamiento, una indicación de la ductilidad, que se pueden lograr con tales aceros de «tercera generación» son «realmente prometedores», dijo Sund durante un reciente seminario web sobre Automotive World. «Sin embargo, considerar el valor de alargamiento solo como un medio para describir la formabilidad puede ser un poco engañoso».
Como explicó, hay varios elementos diferentes a tener en cuenta, como la «ductilidad de los bordes». Cuando una parte de AHSS se corta mecánicamente, el borde del material en el corte se puede deformar y sufrir problemas tales como «micro grietas». Esto llevó a SSAB a desarrollar DOCOL HE, un acero de alta resistencia de grado automotriz diseñado específicamente para la ductilidad de borde alto. Puede permitir piezas fuertes, ligeras y complejas, con una mejora significativa en la calidad de los bordes cortados.
«Cuando trabajamos con aceros de alta resistencia, es posible que no tengamos grietas en la pieza en sí, pero a veces podemos tener problemas con sus bordes», dijo Peter Alm, experto en formación de personas mayores, SSAB. «Es por eso que hemos desarrollado este nuevo grado de HE».
Tiene una microestructura extremadamente fina en comparación con los aceros de grado MC / LA disponibles en la actualidad. Visualmente, el borde de una parte DOCOL HE cortada es significativamente más limpio en comparación con los aceros tradicionales de alta resistencia, que pueden aparecer ásperos en los bordes. A nivel mecánico, esos defectos pueden tener implicaciones potencialmente graves para la calidad y el rendimiento de la pieza en su conjunto. El rechazo es un resultado común.
“DOCOL HE ofrece una mejor calidad de corte y ductilidad de borde. Al combinar estas cosas, también se logra un rendimiento mejorado de la expansión del orificio «, explicó Alm. En términos generales, la lectura de la expansión del agujero de un material disminuye a medida que aumenta la resistencia a la tracción. Como tal, un valor de expansión de agujero bajo denota un material más fuerte. La capacidad de curvatura y la conformabilidad local también se mejoran, características que generalmente reducen la posibilidad de que el material falle en los bordes cortados.
SSAB cree que esta nueva forma de acero podría resultar particularmente útil en la producción de piezas de vehículos que tienen un collar o una brida elástica, una característica común de las piezas estampadas para aumentar la rigidez.
Considere un brazo de control de suspensión, por ejemplo, u otros mecanismos complejos. DOCOL HE también está bien adaptado para producir otros componentes de chasis, asientos y tren de potencia, aconsejó Alm: «Este material realmente ayudaría con este tipo de piezas, gracias a la ventaja de poder realizar diseños más avanzados».
Luego están los beneficios en términos de herramientas, con desgaste reducido y ajustes de herramientas menos sensibles requeridos. «Los clientes pueden ejecutar secuencias más largas antes de que necesiten detener la línea de producción», explicó Sund.
Mientras que el empuje por aceros cada vez más fuertes continuará, se espera que aquellos con ductilidad de borde alto mejoren la productividad y la competitividad sin sacrificar la resistencia.
ReportAcero
