SMDI busca aumentar el uso del acero mediante el desarrollo de materiales innovadores, aplicaciones y soluciones de valor agregado para fabricantes de automóviles y otros usuarios en los mercados de la construcción y el embalaje. Los desarrollos recientes de SMDI se centran en el acero de alta resistencia avanzada de tercera generación, AHSS.
El AHSS de primera generación, aunque ofrecía alta resistencia, resultó difícil de formar, mientras que la segunda generación, con alta resistencia y ductilidad, sufrió desde un punto de vista de costo. El AHSS de tercera generación busca alcanzar el punto óptimo de fortaleza, formabilidad y rentabilidad.
Después de años de investigación y desarrollo, estos grados han llegado al mercado en gran medida, según el Dr. Jody Hall, vicepresidente del mercado automotriz para SMDI.
«Después de varios años de trabajo en la industria del acero, el AHSS de tercera generación ahora está disponible comercialmente», dice Hall. «Aunque eso ha sido cierto durante un par de años de forma limitada, 2018 se destacó en la entrega de muchos grados».
SMDI a menudo trabaja individualmente con fabricantes de automóviles automotrices en proyectos propietarios para ayudar a determinar las aplicaciones de vehículos ideales. Para quienes asisten al simposio Great Designs in Steel (la edición de 2019 programada para el 15 de mayo en Livonia, MI), las presentaciones a veces detallan historias de éxito resultantes de tales esfuerzos.
«También conducimos proyectos precompetitivos a través de Auto / Steel Partnership, un grupo colaborativo de 30 años que incluye a los OEM automotrices y los miembros productores de acero de SMDI, así como a los afiliados de productores parciales», explica Hall. “A través de estos proyectos de habilitación de la fabricación, hemos desarrollado AHSS y hemos aprendido de comportamientos que difieren de los aceros suaves y de alta resistencia, y hemos descubierto propiedades que ayudan mucho en la fabricación de los materiales y en el diseño y la formación de piezas, y eso continúa hoy».
Estos descubrimientos se han aplicado a AHSS de tercera generación, informa Hall, y la investigación continúa caracterizando los materiales de la nueva era más a fondo para eliminar sorpresas en las aplicaciones.
«Eso significa evaluaciones exhaustivas de la estampación, incluida la simulación de la formación y el análisis de recuperación, la soldadura de estos materiales, los efectos en el desgaste de la herramienta y más», dice ella.
La introducción del calentamiento y enfriamiento rápidos para impartir resistencia y capacidades de conformado en el acero a través del estampado en caliente surgió de las limitaciones del AHSS de la generación anterior.
«La estampación en caliente se produjo porque AHSS no tenía las características de formación necesarias para formas más complejas», dice Hall. “Pero el estampado en caliente agrega costos debido a los requisitos de calefacción y al tiempo de ciclo extendido. Los fabricantes de automóviles dijeron: «Esto es fantástico, pero ¿se puede realizar a temperatura ambiente?» Esa necesidad ayudó a conducir al desarrollo de AHSS de tercera generación «.
El objetivo original: reemplazar la estampación en caliente a través de la aplicación de AHSS de tercera generación.
«Pero a medida que los socios de la industria desarrollaron AHSS de tercera generación», dice Hall, «el proceso de estampado en caliente también mejoró con respecto a la resistencia de la pieza y la eficiencia del ciclo de calefacción. Otras actividades de I + D han implicado el desarrollo de recubrimientos para eliminar la necesidad de granallado después del conformado.
«Así que hoy», continúa, «existen excelentes aplicaciones tanto para el estampado en caliente como para el AHSS de tercera generación».
En los últimos años, gran parte de la I + D de AHSS, incluidas las iniciativas de tercera generación, tuvo en cuenta los estándares de Economía promedio de combustible (CAFE). Hoy en día, la incertidumbre sobre los próximos requisitos de CAFE no ha frenado estos esfuerzos, ya que las partes interesadas prefieren lidiar con los requisitos conocidos y no confiar en ninguna relajación (consulte la barra lateral de Actualización de Normas de CAFE para conocer los últimos desarrollos).
«El aumento en los estándares de CAFE durante la administración de Obama trajo grandes trastornos a la industria, lo que llevó a mucha competencia e innovación», recuerda Hall. «Proporcionó un impulso a algunas de las innovaciones que hemos visto en el desarrollo y la aplicación de AHSS, y los estándares de CAFE ayudaron a impulsar los esfuerzos recientes en materia de aligeramiento y el aumento de la seguridad de los ocupantes».
Las recientes propuestas de cambio de CAFE han sido su propio disruptor.
“Al principio, la industria automotriz esperaba un poco de alivio porque los datos mostraban que los fabricantes de automóviles no podían cumplir con los requisitos
Estándares sin usar créditos ”, dice Hall. “Los fabricantes de automóviles pensaron que en el futuro, de 2022 a 2025, necesitarían alivio en caso de que los créditos disminuyeran o desaparecieran. Pero ante la incertidumbre reciente, los fabricantes de automóviles han vuelto a aceptar los estándares originales de CAFE y trabajan para lograrlos, al darse cuenta de que tendrán que vender una cierta cantidad de vehículos eléctricos para ayudar con el ahorro de combustible promedio «.
La aceptación de los estándares originales ha conducido a esfuerzos renovados de los fabricantes de automóviles en el último año, según Hall.
«La I + D reciente incluye tecnologías de propulsión y electrificación para cumplir con los estándares originales», dice ella. «Es demasiado tarde para hacer otra cosa, ya que el gobierno ha tardado demasiado en averiguar qué hará con los estándares de economía de combustible». Estamos en 2019, y el gobierno está hablando de los estándares 2022. Los fabricantes de automóviles ya están desarrollando 2022 vehículos: las tecnologías en esos vehículos, las clasificaciones de economía de combustible de esos vehículos, todo eso se ha determinado. Los fabricantes de automóviles deben avanzar y asumir los escenarios más estrictos «.
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