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

Por Ruta 401

La diversidad de materiales empleados en la industria es muy variada. Dentro de esta diversidad hay algunos de ellos que son usados de forma más frecuente que otros. En cualquier caso, el uso de uno u otro siempre responde al objetivo del fabricante de aprovechar las ventajas, cualidades o peculiaridades que pueda ofrecer un determinado material. Por ello, es frecuente encontrar objetos, estructuras o carrocerías de coche en las cuales se combinan elementos de distinta naturaleza.

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De forma general, y salvo cuestiones de mayor trascendencia, uno de los principales motivos que justifican la existencia de distintos materiales en la fabricación de una carrocería, es la reducción del peso a través del empleo de materiales más ligeros.

Principales materiales empleados en la fabricación de carrocerías

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

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

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

En relación al uso 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 los son el capó o 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. A través del siguiente enlace puede verse una relación más detallada.

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

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Respecto a los plásticos, gozan de una presencia significativa en el automóvil actual, especialmente en lo que a guarnecidos e interiores del vehículo se refiere. También, en la carrocería exterior, los parachoques delantero y trasero, accesorios de personalización, el cuerpo y la carcasa de los retrovisores, o las molduras y algunos embellecedores se fabrican con material plástico. Existen algunos modelos de Renault Clio que integran aletas delanteras de plástico, o otros casos menos comunes como el del Citroen C4 Coupé que monta un portón trasero de material sintético.

Dentro de los plásticos, se enmarca el uso de fibra de vidrio, el cual es utilizado como refuerzo del plástico, o es empleado junto a una resina de poliéster que compacta la mezcla. Su uso actual va enfocado más a accesorios tuning, aunque en algunos modelos de Renault Space la carrocería completa se llegó a fabricar con este material. También en otros ocasiones se utilizaba en algunas piezas del vehículo como aletas delanteras (Citroen C8 2004) o en  portones traseros (Citroen Xantia).

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

Como se ha mencionado en párrafos anteriores, el fabricante de automóviles emplea distintos materiales con el objetivo de beneficiarse de las propiedades de cada uno, y con una intención muy marcada enfocada a reducir el peso total del automóvil.

Por tanto, como estos materiales 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 de 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 metal fácil de conformar, de reparar y soldar, y es económico. El hierro empleado en automoción para fabricar las carrocerías es aleado con pequeños porcentajes de carbono (entre 0,1 y 0,3%). Son los denominados aceros suaves o de bajo contenido en carbono, a los cuales además se le añade silicio, manganeso y fósforo para mejorar sus propiedades mecánicas de forma directa o indirecta. Además, para obtener aceros más resistentes o con comportamientos concretos, también se pueden añadir determinados porcentajes de metales como el niobio, el titanio o boro, o aplicar tratamientos de mejora específicos como el temple o el revenido.

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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 la composición del acero, 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.

La naturaleza del material se puede identificar con una simple 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. A pesar de ello, reduce el peso respecto al acero en un 35% aproximadamente y la oxidación que presenta no es visible ni degrada el material.

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El aluminio aleado que se utiliza en el vehículo lleva incorporado, de forma general, metales de aleación como el magnesio, el cinc, el silicio o el cobre, además de la posibilidad de incluir otros metales como el hierro, el manganeso, el circonio, el cromo o el titanio para acrecentar las propiedades mecánicas de la aleación. Opcionalmente, para mejorar el comportamiento de este metal ante los procesos de soldadura se añade escandio.

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

Complementariamente, también se clasifican según si admiten tratamientos de mejora de temple o no. De este modo, 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 posibilita, a su resistencia a la oxidación y a su bajo coste. Por el contrario, sus principales problemas son que se degradan con el paso del tiempo si no son recubiertos, y que requieren 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 ciertas 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 los mismos, viene serigrafía en el propio cristal. Por último, cabe señalar que las lunas constituyen un elemento de seguridad que influye directamente en el nivel visual que tiene el conductor de los que a su alrededor ocurre, con lo cual es fundamental mantenerlas en buen estado, así como repararlas o sustituirlas cuando proceda.   

Conclusión final

La diversidad en el uso de materiales responde a la necesidad del fabricante de adaptarse a las funciones concretas que cada pieza del coche debe cumplir. Por otro lado, las estrictas normativas anticontaminación obligan reducir el peso del vehículo, motivo por el cual la introducción de nuevas aleaciones metálicos y de materiales sintéticos constituyen las herramientas para conseguirlo. Esta variedad obliga al profesional del taller a formarse más activamente para adaptarse a cada situación de trabajo.

 

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Categorias: Carrocería y parabrisas