Un nuevo método de moldeado a presión permite a los fabricantes de coches reducir sus emisiones de CO2
El moldeado a presión es una técnica destinada a moldear aluminio o magnesio fundidos. Consiste en inyectar metal fundido en un molde de acero sometido a altas presiones. El moldeado a presión, útil para moldear con precisión los componentes con formas complicadas, se utiliza ampliamente en la industria de la automoción. En la actualidad, las piezas de los coches se fabrican a partir de acero, si bien el moldeado a presión con aluminio permitiría aligerar sustancialmente su peso. Esto mejoraría los niveles de emisiones, lo que ayudaría a que los fabricantes de coches cumplieran la normativa europea en materia de emisiones de escape. Los fabricantes se exponen a multas si no cumplen con los objetivos. Por desgracia, los moldes de acero (matrices) no duran lo suficiente como para abarcar toda la vida útil de los programas de automoción. Una matriz estándar permite producir entre 80 000 y 120 000 piezas, mientras que la producción de piezas de automoción se cuenta por millones. Para que el moldeado a presión se llegara a utilizar en la fabricación automovilística, sería necesario reemplazar las matrices en multitud de ocasiones. Las complejas formas de los moldes exigen altos niveles de especialización, lo que aumenta los costes. El proyecto PUZZLE_DIE, financiado con fondos europeos, ha desarrollado un nuevo método para la fabricación de matrices que amplía su vida útil entre un 50 y un 150 %. Su principio esencial era evitar la acumulación de fatiga en las matrices que conduce a su rotura.
Rotura controlada
Comprender cómo y dónde es más probable que se rompan las matrices permite a los ingenieros diseñarlas de modo que se rompan de manera controlada. Esto se logra diseñando matrices que incluyen líneas que las dividen en distintos segmentos, como ocurre en un puzle. Las líneas se colocan justo donde el molde acabaría rompiéndose como consecuencia de la fatiga. «Se trata de un principio sencillo», explica el coordinador del proyecto Claudio Gilson, «lo que ya está roto no puede seguir rompiéndose». Durante los trabajos de simulación preliminares, los ingenieros usaron los algoritmos patentados del proyecto para predecir cuál debía ser la ubicación de las líneas separadoras. Alcanzar el nivel adecuado de precisión en la colocación de dichas líneas llevó más tiempo del que el equipo esperaba en un principio. El programa funciona, pero aún necesita algunos ajustes.
Desarrollo completado
El proyecto comenzó preparando los aspectos ingenieriles fundamentales hasta un nivel avanzado (nivel 9 de preparación tecnológica). Gilson asegura: «Podemos considerar que hemos completado la fase principal de desarrollo. Ya hemos fabricado varias matrices y la idea funciona desde el principio». Los investigadores han trabajado con técnicos procedentes de empresas cliente fiables con el fin de probar el nuevo método. Como resultado, el equipo ha estado usando las mismas matrices para producir hasta 300 000 piezas. Esto supondrá un importante ahorro en el precio de cada pieza comparado con el de las piezas moldeadas con los métodos estándar. Los siguientes pasos del proyecto serán esencialmente comerciales. El equipo espera convencer a todos los fabricantes de piezas originales de que la idea de la matriz-puzle puede aplicarse de manera estándar a la mayoría de los componentes fabricados mediante moldeado a presión. Para lograrlo será necesario que el equipo del proyecto persuada a los fabricantes de que cambien su enfoque con respecto a la gestión de calidad y la compra de herramientas. El equipo ha efectuado progresos notables en esta dirección. Además, los investigadores van a investigar la protección de la propiedad intelectual. El resultado ampliará radicalmente la vida útil de las matrices. Probablemente, esto permitirá a los fabricantes de coches introducir el moldeado a presión y cumplir los objetivos en materia de emisiones. Los ahorros en el peso deberían permitir, además, crear coches más baratos de conducir.
Palabras clave
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