Uniones de materiales para automoción que superan a la competencia
El sector de la automoción ha desplazado gradualmente su interés de los componentes metálicos hacia composites e híbridos que permiten obtener ahorros enormes en el consumo de combustible y las emisiones gracias a las reducciones de peso que se consiguen con ellos. No obstante, los metales siguen presentando ventajas en ciertas aplicaciones, lo cual hace que la tecnología de unión mediante pulsos electromagnéticos resulte bastante atractiva. Los científicos del proyecto financiado por la Unión Europea METALMORPHOSIS (Optimization of joining processes for new automotive metal-composite hybrid parts) adaptaron esta tecnología de pulsos electromagnéticos para aprovechar las capacidades de composites nuevos y aptos para la unión con metales. Se trata de un proceso de soldadura en frío (no requiere calor) y reduce al mínimo los excedentes. Se vale de un campo magnético para que un componente colapse rápidamente sobre otro, formando así una unión extremadamente fuerte. La fiabilidad y la rentabilidad de esta prometedora técnica de unión se demostraron con una gama de productos híbridos de nueva creación. Los investigadores probaron la viabilidad de esta innovadora tecnología desarrollando un amortiguador híbrido, un pedal de freno y un parachoques. Se obtuvo así una nueva gama de productos híbridos avanzados con composites de metal que brindan un 10 % de rendimiento mayor que con los métodos convencionales. En lo referente al pedal de freno híbrido, la combinación de materiales distintos mediante la tecnología de pulsos electromagnéticos suaviza notablemente los bordes afilados, lo que reduce el riesgo de lesiones graves de las extremidades inferiores en caso de colisión frontal. Durante el periplo del proyecto, los investigadores llevaron a cabo más de ochocientos experimentos. En cada experimento se produjeron y caracterizaron varias piezas de composite empleando distintos materiales y diferentes fibras. Para ello se utilizó la termografía activa, una técnica de pruebas no destructivas (NDT) basada en las alteraciones que se producen en el flujo de calor debido a la presencia de defectos, y la inspección ultrasónica para detectar defectos por debajo de la superficie. A continuación, las piezas se unieron a metales mediante la tecnología de pulsos electromagnéticos y las piezas híbridas de composite de metal resultantes se sometieron a pruebas destructivas y no destructivas. Los experimentos proporcionaron información sobre las geometrías, los diseños de unión y los parámetros de proceso óptimos para las piezas híbridas de composite de metal. El sitio web del proyecto sirve como escaparate y portal de acceso a todas las actividades, los resultados y las noticias relacionadas con el proyecto. La demostración de que la tecnología de pulsos electromagnéticos puede mejorar la calidad y productividad de las piezas híbridas para automoción y, a la vez, reducir los costes y el impacto medioambiental, impulsará el sector de la automoción, que se enfrenta a la dura competencia que plantea la industria asiática.
Palabras clave
Automoción, soldadura, uniones, tecnología de pulsos electromagnéticos, composites de metal, METALMORPHOSIS
