Grados de acero automotriz para diseño liviano
El acero es fuerte, rígido, moldeable, ampliamente disponible y rentable. Por este motivo, sigue siendo el material elegido para los sistemas de chasis de los turismos y vehículos comerciales ligeros convencionales. Los grados de acero de alta resistencia microaleados convencionales siguen siendo los más utilizados en aplicaciones de chasis. Esta familia de productos ofrece a los diseñadores un material rentable con resistencia y excelente durabilidad. Sin embargo, existe una presión cada vez mayor sobre los diseñadores de automóviles para que reduzcan el peso de los automóviles nuevos con el fin de ofrecer un mejor rendimiento, incluida una mejor economía de combustible. Este enfoque se extiende al chasis, pero reducir el peso del chasis es difícil.
El sistema suele colocarse dentro de un área muy restringida por el paquete, lo que significa que el diseñador sólo tiene un espacio muy limitado para diseñar un conjunto optimizado (consulte la figura 'Restricciones del paquete en el chasis'). El diseño también debe cumplir requisitos críticos de rendimiento relacionados con la durabilidad y la rigidez. Reducir el peso reemplazando un panel con un material más delgado y de mayor resistencia no necesariamente funcionará en el sistema del chasis porque el rendimiento de la rigidez se verá afectado negativamente. Las soluciones de materiales pueden ayudar a los diseñadores a lograr diseños de chasis más livianos. Los materiales más resistentes aumentan la durabilidad de los componentes o el rendimiento de seguridad y los materiales más dúctiles permiten al diseñador desarrollar componentes con formas más complejas que se ajusten a espacios de paquete más pequeños. Un fabricante de automóviles ha desarrollado un conjunto de calidades avanzadas de acero de alta resistencia que satisfacen ambas necesidades combinando alta resistencia con ductilidad mejorada. Este artículo describe un estudio de referencia para evaluar el uso óptimo de los grados de acero avanzados de alta resistencia del fabricante de automóviles para ahorrar peso en el chasis sin comprometer el paquete o los requisitos de rendimiento.
En la mayoría de los casos, los grados de acero que se usan por tipo de acero, para lograr un marco más ligero son:
ASTM A572 y ASTM A588 para acero HSLA.
DP600, DP800 y Trip800 para AHSS Steel.
1040 y 1040 para acero al carbono
acero boro
Los ingenieros automotrices del fabricante pudieron lograr un impresionante ahorro de peso del 20% para los conjuntos combinados del chasis delantero y trasero. En la tabla debajo del tamaño de la "burbuja" representa la masa combinada del chasis delantero y trasero. La solución optimizada (burbuja verde) cumplió con todos los objetivos de rigidez, resistencia y durabilidad para cada uno de los principales casos de carga.
Utilizar la combinación superior de resistencia y ductilidad de la avanzada cartera de acero de la fábrica puede generar un potencial de aligeramiento significativo. Las formas de componentes que antes se consideraban demasiado difíciles de crear ahora son una posibilidad. Esto permite a los diseñadores integrar materiales duraderos y de alta resistencia en sus diseños para desbloquear completamente el potencial del acero. Este conjunto de grados de acero avanzados ayudará a nuestros clientes a reducir su TCO, al ofrecer un producto optimizado para los desafíos de la fabricación de componentes de chasis.
