Las carrocerías de los automotores han evolucionado en su diseño, material y espesor. Antaño, se manejaban piezas metálicas muy pesadas y de una sola clase de acero, lo cual iba en deterioro de la seguridad pasiva de los vehículos.
En el diseño de carrocerías se busca la máxima seguridad del pasajero ante posibles colisiones. Por tal motivo, se procura que el habitáculo del automóvil permanezca lo más intacto posible ante los impactos. Los automotores modernos se diseñan buscando siempre: seguridad, estabilidad aerodinámica, ligereza, confort y estética.
Materiales empleados en la fabricación de automóviles modernos
La resistencia y capacidad de absorción de energía de una carrocería dependen, fundamentalmente, de los materiales con los que se fabrique (en general acero, y actualmente aluminio por sus grandes ventajas), de su espesor (aproximadamente de 0.5 a 3mm, dependiendo directamente del esfuerzo que vaya a soportar la pieza) y de su forma, que marcará la capacidad para soportar cargas estáticas y dinámicas.
Cada material tiene determinadas propiedades físicas, químicas y mecánicas que lo harán más o menos idóneo para una función concreta, dependiendo básicamente del tipo de necesidades al que se someta.
A continuación, se enlistan los materiales más utilizados, nuevos y tradicionales, en la construcción de carrocerías.
Acero. Se emplea en diversas aleaciones y grados de resistencia. Los espesores de lámina de carrocería oscilan entre 0.5 y 3mm; sin embargo principalmente está compuesta por láminas de 0.8 a 1mm. El acero presenta excelentes características mecánicas: rigidez, resistencia, aptitud para el mecanizado y conformación.
Además, su obtención y transformación son relativamente baratas. El acero constituye una buena base para obtener aleaciones específicas y admite diferentes tratamientos mecánicos o químicos para mejorar sus propiedades.
Los tipos de aceros aplicables en el mundo del automóvil pueden clasificarse en:
I. Aceros de conformación en frío convencionales.
II. Aceros de alto, súper o ultra alto límite elástico o de alta resistencia (HSS=High Strength Steels, o bien THLE).
III. Aceros laminados en caliente y decapados
Aluminio. La seguridad, las prestaciones y el confort en el mundo automotriz hacen imprescindible el empleo de materiales más ligeros, como el aluminio, el cual se emplea en la construcción de aviones, naves espaciales de alta velocidad y automóviles de alta competición. Actualmente, ha comenzado a usarse en la fabricación de automóviles, ya que además de ser el metal de mayor abundancia en el planeta, presenta dos grandes ventajas:
- Es más ecológico al ser reciclable en un 100 por ciento, además de disminuir el nivel de contaminación ambiental gracias a que su proceso de reciclaje requiere de menor energía.
-
Resulta más seguro al tener una deformación controlada en caso de impacto y un reducido peso que favorece la actuación de los frenos.
Plástico. Con este material se construyen gran cantidad de elementos interiores y exteriores de la carrocería: tableros de instrumentos, consolas, revestimientos, molduras, facias, salpicaderas, espejos, rejillas, parrillas, deflectores de aire, etc.
Entre las cualidades que hacen a los plásticos especialmente idóneos para la construcción de la carrocería, están:
- Excelente aptitud para el conformado (moldeado), lo que facilita diseños más atrevidos y aerodinámicos.
- Gran ligereza (notable reducción de peso).
-
Nula capacidad corrosiva.
-
Alta inalterabilidad a los cambios de temperatura.
- Alto límite elástico (gran flexibilidad).
-
Gran resistencia a productos que deterioran como las gasolinas, grasa y aceites.
-
Perfecta aptitud para el reciclaje y reaprovechamiento de las piezas.
-
Reparación óptima.
Magnesio. Es un metal que se caracteriza por su extraordinaria ligereza en relación al volumen (1.74 g/cm3), así como por una rigidez óptima. Suele utilizarse en construcciones mecánicas con distintas aleaciones para fabricar piezas -por fusión o por forjado-, como el travesaño de sujeción de la pared de fuego, estructuras de asientos, etc.
Acero inoxidable. Hasta ahora su uso en automóviles es muy limitado, empleándose casi exclusivamente en el sistema de escape. Sin embargo, una estructura de este material podría reducir su peso entre un 40 y un 50 por ciento.
Algunas de las piezas de este material son: tubos de escape, los estribos de tractocamiones, etc.
Nuevos materiales. Las últimas investigaciones en este campo se centran en los denominados “materiales activos” o “metales con memoria”, cuya peculiaridad fundamental reside en el cambio que experimentan como respuesta a determinados estímulos controlados. Esto da lugar a características tan notables como el tener propiedades variables y cambios automáticos de forma.
Los Investigadores del Instituto Max Planck consiguieron una nueva aleación de hierro que podría aumentar en gran medida los niveles de seguridad pasiva de los automóviles. Se trata de una mezcla de manganeso, silicio, aluminio y hierro, con unas cualidades de rigidez y flexibilidad, ideales para la fabricación de algunas de las partes de la carrocería que más sufren en caso de impacto.
Este nuevo material podrá estar disponible para los fabricantes dentro de dos años, aproximadamente.