{"id":1663,"date":"2019-05-22T02:47:38","date_gmt":"2019-05-22T02:47:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.meetyoucarbide.com\/single-post-aluminum-alloy-the-main-force-for-manufacturing-lightweight-automobile\/"},"modified":"2020-05-04T13:12:07","modified_gmt":"2020-05-04T13:12:07","slug":"aluminum-alloy-the-main-force-for-manufacturing-lightweight-automobile","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/aleacion-de-aluminio-la-fuerza-principal-para-la-fabricacion-de-automoviles-ligeros\/","title":{"rendered":"Aleaci\u00f3n de aluminio: la fuerza principal para la fabricaci\u00f3n de autom\u00f3viles ligeros"},"content":{"rendered":"
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Tendencia automotriz ligera acompa\u00f1ada de aleaci\u00f3n de aluminio<\/div>\n

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Figura 1. Cambios en la cantidad promedio de aluminio utilizado en autom\u00f3viles europeos<\/div>\n
Hoy, el t\u00e9rmino "ligero" ha evolucionado desde la terminolog\u00eda de la industria automotriz hasta el vocabulario de alta frecuencia en las noticias de los medios. En "Hecho en China 2025", el peso ligero tambi\u00e9n se ha considerado como una direcci\u00f3n importante para el desarrollo de la industria del autom\u00f3vil. En pocas palabras, el peso ligero es reducir el peso del veh\u00edculo tanto como sea posible mientras se garantiza la resistencia y la seguridad del veh\u00edculo, mejorando as\u00ed la potencia del veh\u00edculo, reduciendo el consumo de combustible y la contaminaci\u00f3n del escape. En los \u00faltimos a\u00f1os, a medida que los requisitos de protecci\u00f3n ambiental y conservaci\u00f3n de energ\u00eda se han vuelto m\u00e1s estrictos, el aligeramiento de autom\u00f3viles se ha convertido en una tendencia imparable en el desarrollo de los autom\u00f3viles del mundo. Seg\u00fan la Asociaci\u00f3n Europea del Aluminio, cada 100 kg de calidad de autom\u00f3vil puede ahorrar 0,6 litros de combustible por cada 100 kil\u00f3metros y reducir CO2800-900 g. El aluminio tiene una densidad de solo 1\/3 de acero y tiene buena plasticidad y recuperaci\u00f3n. Es un material ligero ideal para autom\u00f3viles. Durante la primera crisis del petr\u00f3leo de la d\u00e9cada de 1970, ante el aumento de los precios del petr\u00f3leo, los fabricantes de autom\u00f3viles de todo el mundo intentaron utilizar aleaciones de aluminio para fabricar radiadores de acero, culatas y parachoques. Eficiencia de combustible. Desde entonces, la proporci\u00f3n de aleaciones de aluminio en autom\u00f3viles ha aumentado. Seg\u00fan los datos de investigaci\u00f3n publicados por la famosa consultora Ducker Worldwide, el consumo promedio de aluminio en autom\u00f3viles europeos se ha triplicado desde 1990, de 50 kg a los 151 kg actuales, y aumentar\u00e1 a 196 kg en 2025.<\/div>\n

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Figura 2. Relaci\u00f3n de distribuci\u00f3n europea de aluminio para autom\u00f3viles (140 kg) (datos de 2012)<\/div>\n
En la actualidad, la tendencia de los veh\u00edculos livianos se est\u00e1 volviendo cada vez m\u00e1s feroz, y las aleaciones de aluminio se usan ampliamente en cubos, motores, radiadores y tuber\u00edas de aceite. La calidad del cuerpo representa aproximadamente 40% de la masa total del autom\u00f3vil. Para la reducci\u00f3n de peso de todo el autom\u00f3vil, el peso de la carrocer\u00eda desempe\u00f1a un papel importante. De acuerdo con la European Body Conference 2016 (EuroCarBody 2016), la tasa de aplicaci\u00f3n de aleaci\u00f3n de aluminio ha alcanzado m\u00e1s de la mitad de la calidad de algunos modelos de alta gama de carrocer\u00eda en blanco (es decir, la carrocer\u00eda que est\u00e1 soldada pero no pintada) ) Por ejemplo, la tasa de aplicaci\u00f3n de aleaci\u00f3n de aluminio DB11 de Aston Martin es tan alta como 86.1%, la segunda generaci\u00f3n de Honda NSX (Acura NSX) es 79.0% y la 5a generaci\u00f3n de Land Rover Discovery es 62.9%. Sin embargo, la aplicaci\u00f3n de aleaciones de aluminio en el cuerpo de los modelos ordinarios es todav\u00eda relativamente peque\u00f1a. Seg\u00fan los datos de la conocida empresa de consultor\u00eda Ducker Worldwide, la penetraci\u00f3n de los paneles de aleaci\u00f3n de aluminio en las carrocer\u00edas de autom\u00f3viles fue de solo 4% en 2015. Hoy en d\u00eda, la carrocer\u00eda totalmente de aluminio sigue siendo una tecnolog\u00eda en la punta de la pir\u00e1mide, y solo se usa en algunos modelos de alta gama. El cuerpo ligero es un tema de investigaci\u00f3n importante en el desarrollo de fabricantes ligeros.<\/div>\n

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Figura 3. Distribuci\u00f3n de la aplicaci\u00f3n de aleaci\u00f3n de aluminio Aston Martin DB11<\/div>\n

2. Principales tipos de aleaci\u00f3n de aluminio para veh\u00edculos.<\/h2>\n
En la actualidad, las aleaciones de aluminio para autom\u00f3viles se pueden dividir b\u00e1sicamente en aleaciones de aluminio fundido a presi\u00f3n y aleaciones de aluminio deformadas, entre las cuales se utilizan principalmente aleaciones de aluminio fundido a presi\u00f3n, lo que representa aproximadamente 66%. La aleaci\u00f3n de aluminio deformada se puede dividir en l\u00e1minas laminadas (18%), l\u00e1minas extruidas (11%) y una peque\u00f1a cantidad de piezas forjadas (5%). Vale la pena se\u00f1alar que, aunque la aleaci\u00f3n de aluminio fundido en 2016 sigue siendo la principal forma de aleaci\u00f3n de aluminio para autom\u00f3viles, su participaci\u00f3n ha disminuido en 8 puntos porcentuales en comparaci\u00f3n con 2012. Por el contrario, debido al desarrollo de un cuerpo liviano, la participaci\u00f3n de laminados La hoja aument\u00f3 significativamente de 13% en 2012 a 18% en 2016. Al mismo tiempo, la proporci\u00f3n de perfiles extruidos y forjados no cambia mucho.<\/div>\n

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Figura 4. Comparaci\u00f3n de aleaciones europeas de aluminio para autom\u00f3viles en 2016 y 2012<\/div>\n

a. aleaci\u00f3n de aluminio fundido<\/h3>\n
La aleaci\u00f3n de aluminio fundido es el tipo de aleaci\u00f3n de aluminio m\u00e1s utilizado en la mayor\u00eda de los autom\u00f3viles, y se usa ampliamente en piezas estructurales como ruedas, piezas de motores, bastidores inferiores, soportes de amortiguadores y bastidores espaciales. En la industria automotriz, las llantas de aleaci\u00f3n de aluminio fundido son las piezas de m\u00e1s r\u00e1pido crecimiento con mayores tasas de aluminizaci\u00f3n. En la actualidad, la mayor\u00eda de las ruedas de aleaci\u00f3n de aluminio se fabrican mediante fundici\u00f3n a baja presi\u00f3n con aleaci\u00f3n A356, y algunas ruedas de alta calidad se fabrican mediante fundici\u00f3n por extrusi\u00f3n, forjado o hilado. Tanto el bloque de cilindros como la culata del motor requieren buena conductividad t\u00e9rmica y resistencia a la corrosi\u00f3n, que es la ventaja de la aleaci\u00f3n de aluminio. En la actualidad, una gran cantidad de autom\u00f3viles nacionales y extranjeros usan bloques de cilindros de aluminio y culatas, pero el hierro fundido todav\u00eda se usa en algunos lugares donde se requieren alta resistencia y alta resistencia. En los \u00faltimos a\u00f1os, el desarrollo de nuevas aleaciones de Al-Si-Cu-Mg-Fe y el desarrollo de las tecnolog\u00edas de fundici\u00f3n correspondientes han permitido que las fundiciones de aleaci\u00f3n de aluminio logren un mayor rendimiento, promoviendo a\u00fan m\u00e1s la aplicaci\u00f3n de aleaciones de aluminio en los componentes del motor, incluidos los motores diesel. Los m\u00e9todos de fundici\u00f3n para culatas tambi\u00e9n son diversos, como la fundici\u00f3n por gravedad y la fundici\u00f3n a baja presi\u00f3n. Adem\u00e1s, las aleaciones de aluminio fundido se han utilizado ampliamente en piezas estructurales como soportes de amortiguadores, paquetes de bater\u00edas de veh\u00edculos el\u00e9ctricos y armarios estructurales. Dado que estos componentes son en su mayor\u00eda miembros de paredes delgadas con formas complicadas, a menudo se fabrican mediante un m\u00e9todo de fundici\u00f3n a alta presi\u00f3n utilizando una aleaci\u00f3n Al-Si.<\/div>\n

b aleaci\u00f3n de aluminio deformada<\/h3>\n
En comparaci\u00f3n con las aleaciones de aluminio fundido, la proporci\u00f3n promedio de aplicaciones de aleaciones de aluminio deformadas en autom\u00f3viles es a\u00fan peque\u00f1a. Seg\u00fan una encuesta realizada por Ducker Worldwide, las aleaciones de aluminio deformadas representaron solo 34% de aleaciones de aluminio para autom\u00f3viles en 2016 (18% para l\u00e1minas laminadas, 11% para perfiles extruidos y 5% para piezas forjadas). Sin embargo, en algunos modelos de alta gama que utilizan un cuerpo totalmente de aluminio, la proporci\u00f3n de aluminio deformado es mucho mayor que la del aluminio fundido. En la actualidad, la industria ha invertido mucho en la investigaci\u00f3n y el desarrollo y la tecnolog\u00eda de aplicaci\u00f3n de aleaciones de aluminio deformadas, incluida la tecnolog\u00eda de cuerpo totalmente de aluminio, y su proporci\u00f3n ha aumentado r\u00e1pidamente. Ducker Worldwide predice que debido al r\u00e1pido desarrollo de la tecnolog\u00eda del cuerpo de aleaci\u00f3n de aluminio, la aplicaci\u00f3n de aleaciones de aluminio deformadas (especialmente l\u00e1minas laminadas) en autom\u00f3viles marcar\u00e1 el comienzo de un r\u00e1pido crecimiento (como se muestra en la Figura 1).<\/div>\n
La aleaci\u00f3n de aluminio deformada automotriz incluye principalmente una serie 5xxx (tipo Al-Mg), un tipo 6xxx (tipo Al-Mg-Si) y una peque\u00f1a cantidad de series 2xxx (tipo Al-Cg) y tipo 7xxx (Al-Zn- Tipo de Mg). Entre ellos, la aleaci\u00f3n de la serie 5xxx no puede tratarse con calor ni fortalecerse, y la propiedad de moldeo es excelente. Sin embargo, despu\u00e9s de la formaci\u00f3n, el l\u00edmite el\u00e1stico se prolonga y la superficie se arruga, lo que afecta la calidad del aspecto del producto y, por lo tanto, se utiliza principalmente para una forma complicada, como un panel interno. La aleaci\u00f3n de la serie 6xxx puede tratarse t\u00e9rmicamente y fortalecerse mediante la soluci\u00f3n s\u00f3lida de Mg y Si y la precipitaci\u00f3n por envejecimiento de la fase Mg2Si. Se mejora la resistencia despu\u00e9s del recubrimiento y el secado, y la resistencia a la abolladura es alta, lo que es adecuado para los requisitos del panel exterior y el marco del cuerpo. Resistencia, rigidez. A excepci\u00f3n de la l\u00e1mina laminada, los perfiles extruidos tambi\u00e9n son importantes aleaciones de aluminio deformadas para autom\u00f3viles, generalmente adecuadas para partes estructurales de igual secci\u00f3n, como parachoques, caja de absorci\u00f3n de energ\u00eda, secci\u00f3n frontal de la viga longitudinal frontal, umbral, secci\u00f3n posterior de la viga longitudinal posterior. El 6xxx de resistencia media es el material principal para los perfiles extruidos debido a su alta velocidad de extrusi\u00f3n y calidad de superficie, as\u00ed como a las propiedades de endurecimiento por envejecimiento durante la extrusi\u00f3n. Las aleaciones de aluminio 7xxx de alta resistencia tambi\u00e9n se utilizan para producir perfiles extruidos donde se requiere alta resistencia. Al mismo tiempo, para mejorar la resistencia al impacto, los perfiles de los perfiles son principalmente "boca", "d\u00eda" y "malla".<\/div>\n

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Figura 5. Caja de absorci\u00f3n de energ\u00eda tipo "d\u00eda" para perfiles extruidos (antes de la colisi\u00f3n a la izquierda y despu\u00e9s de la colisi\u00f3n a la derecha)<\/div>\n

3. El desaf\u00edo y la direcci\u00f3n de desarrollo de la aleaci\u00f3n de aluminio automotriz<\/h2>\n
Las aleaciones de aluminio juegan un papel importante en la ola ligera del autom\u00f3vil, pero tambi\u00e9n enfrentan desaf\u00edos importantes. De hecho, el peso ligero no se trata solo de reducir el peso, sino de equilibrar el rendimiento, la seguridad, el costo y el peso del veh\u00edculo. En la actualidad, la resistencia del n\u00facleo de las aleaciones de aluminio para autom\u00f3viles sigue siendo de alto costo, lo que hace que la aplicaci\u00f3n de carrocer\u00eda totalmente de aluminio solo se limite a modelos de alta gama y no pueda expandirse temporalmente a una gran cantidad de modelos econ\u00f3micos. La limitaci\u00f3n de rendimiento de las aleaciones de aluminio tambi\u00e9n es un factor importante que restringe su desarrollo. En algunas partes, todav\u00eda no puede reemplazar el acero. Al mismo tiempo, la tecnolog\u00eda de conexi\u00f3n de las aleaciones de aluminio, especialmente la tecnolog\u00eda de uni\u00f3n de materiales m\u00faltiples de hierro fundido-aluminio, acero-aluminio, magnesio-aluminio, etc., tambi\u00e9n es un factor importante en la aplicaci\u00f3n de aleaciones de aluminio en autom\u00f3viles. El nuevo A8 D5 de Audi "descart\u00f3" el cuerpo de aluminio que ha estado en uso durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os, y utiliz\u00f3 un acero de alta resistencia con un peso considerable. Afectado por esto, el modelo D5 gan\u00f3 51 kg m\u00e1s que el modelo anterior, pero la rigidez torsional del cuerpo ha aumentado en 24%, la seguridad se ha mejorado considerablemente y el costo se ha reducido considerablemente.<\/div>\n
En virtud del Sexto Programa Marco, la UE organiz\u00f3 38 unidades en nueve pa\u00edses y regiones en 2004-2009 para implementar el proyecto conjunto de investigaci\u00f3n y desarrollo del cuerpo s\u00faper ligero (SuperLight-Car). La experiencia de este proyecto muestra que el desarrollo posterior de las aleaciones de aluminio para autom\u00f3viles debe centrarse en el desarrollo de nuevas aleaciones de alto rendimiento y nuevas tecnolog\u00edas de producci\u00f3n. El trabajo de I + D tambi\u00e9n necesita integrar recursos. Los fabricantes de autom\u00f3viles liderar\u00e1n la cooperaci\u00f3n con materias primas, proveedores de piezas e instituciones de investigaci\u00f3n cient\u00edfica relacionadas para explorar conjuntamente tecnolog\u00edas avanzadas de peso ligero y promover el establecimiento de una cadena industrial ligera.<\/div>\n
Principales materiales de referencia:<\/div>\n
1.Hirsch, J. (2014). Desarrollo reciente en aluminio para aplicaciones automotrices. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 24 (7), 1995-2002.<\/div>\n
2.Hirsch, J. (2011). Aluminio en innovador dise\u00f1o de autom\u00f3vil ligero. Transacciones de materiales, 52 (5), 818-824.<\/div>\n
3. Lahaye, C., Hirsch, J., Bassan, D., Criqui, B., Sahr, C., Goede, M. y Volkswagen, AG (2008). Contribuci\u00f3n del aluminio al dise\u00f1o de materiales ligeros y ligeros de varios materiales de superligeros [C]. En HIRSCH J, SKROTZKI B, GOTTSTEIN G. Actas de la 11\u00aa Conferencia Internacional sobre Aleaciones de Aluminio. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (p\u00e1gs. 2363-2373).<\/div>\n
4. Contenido de aluminio en autom\u00f3viles. Ducker Worldwide, https:\/\/www.ducker.com\/<\/div>\n
5. Aluminio en autom\u00f3viles, desbloqueando el potencial de peso ligero. Asociaci\u00f3n Europea del Aluminio, https:\/\/www.european-aluminium.eu\/<\/div>\n
6.Goede, M., Stehlin, M., Rafflenbeul, L., Kopp, G. y Beeh, E. (2009). Coche s\u00faper ligero: construcci\u00f3n liviana gracias a un dise\u00f1o de m\u00faltiples materiales y a una integraci\u00f3n funcional, European Transport Research Review, 1: 5-10.<\/div>\n
7.2016 Informaci\u00f3n de la European Body Conference (EuroCarBody).<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Automotive lightweight trend accompanied by aluminum alloy Figure 1. Changes in the average amount of aluminum used in European cars Today, the term “lightweight” has evolved from the terminology of the automotive industry to the high-frequency vocabulary in media news. In “Made in China 2025”, light weight has also been regarded as an important direction…<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1663"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1663"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1663\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1663"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1663"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1663"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}