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Artículo técnico: '¿Qué materiales se utilizan en la fabricación de las carrocerías?'

Por Ruta 401

Los materiales para carrocerías de automóviles son variados, con el objetivo de aprovechar las ventajas, cualidades o peculiaridades que puede ofrecer cada uno de ellos. Por eso es frecuente encontrar componentes, estructuras o carrocerías de coche en las que se combinan elementos de distinta naturaleza.

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De forma general, los principales motivos que justifican la existencia de distintos materiales en la fabricación de una carrocería son lograr la reducción del peso y aumentar la resistencia y la seguridad del conjunto a través del empleo de materiales más ligeros.

Principales materiales para  carrocerías de automóviles

Los materiales que más se han utilizado en la fabricación de carrocerías a lo largo de los últimos años son los siguientes:

  •  Aleaciones de hierro: acero y aceros aleados
  • Aleaciones de aluminio 
  • Aleaciones de magnesio
  • Plásticos y sus aleaciones, con opción de estar o no reforzados 
  • Resinas termoestables con fibra de vidrio o de carbono 
  • Cristales  

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De estos cinco materiales para carrocerías de automóviles, el acero es el más utilizado, seguido del plástico, el aluminio y la fibra de vidrio que, actualmente, tiene un uso menos predominante en coches utilitarios. Además, algunos vehículos de alta gama empiezan a integrar componentes de magnesio y de fibra de carbono

En relación al protagonismo de cada material, el acero está presente en la gran mayoría de automóviles, especialmente en los de gama baja y media. También en vehículos de segmento medio es común encontrar algunas piezas de aluminio, como el capó o las aletas. En cambio, cuando se habla de vehículos de gama superior, el aluminio gana protagonismo, de forma que existen en el mercado vehículos con carrocerías mayoritariamente fabricadas con aluminio, como el Audi TT, el Audi Q7 o el Range Rover Evoque. En el siguiente enlace puede verse una relación más detallada.

También cabe remarcar que las llantas pueden ser de acero forjado, embellecidas con tapacubos de plástico, o de aleación de aluminio o magnesio, cuando la versión del vehículo es superior.

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Por otro lado, los plásticos gozan de una presencia muy significativa en el automóvil actual (hasta un 50% de las piezas de algunos vehículos son de plástico), especialmente en lo que a guarnecidos e interiores del vehículo se refiere. Por lo que respecta a los materiales para la carrocería del automóvil, el plástico se puede encontrar en los parachoques delantero y trasero, los accesorios de personalización, el cuerpo y la carcasa de los retrovisores, así como en las molduras y algunos embellecedores. Existen algunos modelos de Renault Clio que integran aletas delanteras de plástico u otros casos menos comunes como el del Citroen C4 Coupé, que monta un portón trasero de material sintético.

Siguiendo con los materiales plásticos, la fibra de vidrio se utiliza generalmente como refuerzo del plástico, formando un material compuesto, en componentes estructurales como los frontales delanteros. Además, también es empleada junto a una resina termoestable, de base poliéster o epoxi, formando materiales compuestos conocidos como composites. Estos se utilizan mayoritariamente en accesorios tuning, aunque en algunos modelos de Renault Space la carrocería completa se llegó a fabricar con este material. También se había utilizado en algunas piezas del vehículo como las aletas delanteras (Citroen C8 2004) o los portones traseros (Citroen Xantia).

Características y clasificación técnica de los principales materiales empleados en la fabricación de carrocerías

Puesto que los distintos materiales para las carrocerías de los automóviles son susceptibles de ser unidos, fijados y reparados en el taller, es necesario conocer sus características para adecuar los procesos de reparación, de ensamblado y de unión a cada situación concreta de trabajo.

Aleaciones del hierro

El hierro como tal es un metal blando, pesado y muy sensible a los efectos de la oxidación y la corrosión. A pesar de ello, es un material fácil de conformar, de reparar y soldar, y es económico. El hierro empleado como material para las carrocerías de automóviles es aleado con pequeños porcentajes de carbono (entre 0,1 y 0,3%). Estos aceros son conocidos como aceros suaves o de bajo contenido en carbono . Además, también se les añade silicio, manganeso y fósforo para mejorar sus propiedades mecánicas de forma directa o indirecta. En otros casos más concretos, los aceros suaves son aleados con determinados porcentajes de metales como el niobio, el titanio o el boro, o se les aplican tratamientos de mejora específicos como el temple o el revenido para obtener aceros más resistentes o con comportamientos concretos ante una colisión.

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Por otro lado, la mejora de su sensibilidad a la oxidación se consigue mediante la adición de pequeños porcentajes de aluminio o con tratamientos de mejora como el galvanizado, el electrocincado o el aluminizado.

Por tanto, según los metales de aleación incluidos en su composición, los aceros se clasifican y subclasifican del siguiente modo:

  • Aceros convencionales o para la estampación. 
  • Aceros de alta resistencia: aceros IF, microaleados, refosfrados y Bake Hardening. 
  • Aceros de muy alta resistencia: aceros Ferrita Bainita, TRIP, de doble fase y de fase compleja.
  • Aceros de ultra alta resistencia: de alta resistencia y ductilidad (Fortiform), al boro y martensíticos. 

Las principales características de estos aceros se describen en el siguiente enlace, mientras que en este otro se pueden consultar sus niveles de resistencia.

Para determinar con exactitud si un componentes del vehículo es de acero, basta con efectuar una prueba de imantado, mientras que el tipo concreto de aleación puede conocerse consultando la documentación técnica del fabricante. 

Aleaciones de aluminio

El aluminio es un metal blando que presenta unos niveles de resistencia inferiores a muchos de los aceros y que, además, es más caro y complicado de reparar y soldar. Sin embargo, reduce el peso respecto al acero hasta en un 35% y la oxidación que presenta no es visible ni degrada el material.

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El aluminio utilizado como material para las carrocerías de automóviles está aleado con metales como el magnesio, el cinc, el silicio o el cobre, además de poder incluir otros metales como el hierro, el manganeso, el circonio, el cromo o el titanio para acrecentar sus propiedades mecánicas. Opcionalmente, para mejorar el comportamiento de este metal ante los procesos de soldadura, también se le añade escandio

Las aleaciones de aluminios se clasifican según la serie a la que pertenecen, de forma que las más empleadas en automoción forman parte de las series 5000, 6000 y 7000.

Otra forma de clasificar estas aleaciones es a través de la posibilidad de que admitan tratamientos de mejora de temple o no. De este modo, las de las series 6000 y 7000 son templables o bonificables, mientras que las de la serie 5000 no lo son. 

Materiales sintéticos 

El uso del plástico se ha incrementado gracias a su reducido peso, a las mayores posibilidades de diseño que ofrece, a su resistencia a la oxidación y a su bajo coste. Por el contrario, sus principales problemas son que se degrada con el paso del tiempo si no es recubierto y que requiere de unos procesos de preparación del soporte y reparación muy escrupulosos.

Los polímeros empleados en automoción se agrupan del siguiente modo:

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El tipo de plástico puede ser identificado a través de su código de marcado, de documentación técnica o realizando determinadas pruebas.

Cristales

Según la posición que ocupan los cristales del vehículo se clasifican en:

  • Luneta trasera
  • Luna delantera
  • Ventanillas laterales
  • Cristales de custodia

Respecto a la tipología de los cristales se diferencian:

  • Los cristales laminados. Están formado por dos cristales adheridos a una lámina plástica de Polivinil Butiral (PVB) que queda intercalada entre ambos. La introducción de la lámina elimina el riesgo de fragmentación del cristal, permite el tintado o ahumado y favorece la adherencia.

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  • Los cristales templados. Se trata de cristales a los que se le aplica, durante el proceso de obtención, un tratamiento de temple en combinación con una fuerte compresión. Esto aumenta significativamente el punto de rotura del mismo, aunque, tras superar este límite, el cristal se rompe en multitud de fragmentos.  

La identificación del tipo de cristal, así como otra información sobre el mismo, viene serigrafía en el propio cristal. Por último, cabe señalar que las lunas constituyen un elemento de seguridad que influye directamente en la claridad visual que tiene el conductor, por lo que es fundamental mantenerlas en buen estado, así como repararlas o sustituirlas cuando proceda utilizando métodos de desmontaje, montaje y pegado de lunas homologados por los fabricantes.   

Conclusión 

La utilización de distintos materiales para las carrocerías de los automóviles responde a la necesidad de los fabricantes de adaptarse a las funciones concretas de cada pieza del coche. Por otro lado, las estrictas normativas anticontaminación obligan a reducir el peso del vehículo, motivo por el cual ha crecido la introducción de nuevas aleaciones metálicas y de materiales sintéticos. Esta variedad obliga al profesional del taller a formarse más activamente para tratar cada material como corresponda.

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Categorias: Carrocería y parabrisas