Las claves del uso de aleaciones ligeras en la industria automotriz

Qué esperar del mercado de autopartes de aluminio y magnesio y por qué es importante prepararse para mecanizar estos productos de manera precisa y eficiente

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El mercado global de materiales ligeros para la industria automotriz se impulsa principalmente por la necesidad de reducir el peso de los vehículos para mejorar la eficiencia de combustible y cumplir con regulaciones de emisiones cada vez más estrictas. Los materiales ligeros, como el aluminio, el magnesio, los compuestos y el acero de alta resistencia, se utilizan cada vez más en el diseño y la fabricación de vehículos para lograr la reducción de peso manteniendo la resistencia y la durabilidad.

Además, la creciente demanda de vehículos eléctricos e híbridos impulsa el mercado de materiales ligeros, ya que estos vehículos requieren una reducción aún mayor de peso para maximizar el alcance, la eficiencia energética y la reducción de emisiones de gases efecto invernadero.

Algunos de los principales actores del mercado del lado del suministro de aleaciones ligeras incluyen a Alcoa Corporation, Novelis Inc., Toray Industries, Inc., ArcelorMittal S.A., Thyssenkrupp AG, Norsk Hydro ASA, Constellium N.V., Aleris Corporation, Kobe Steel, Ltd. y UACJ Corporation. Estas empresas se dedican a la producción de diversos materiales ligeros, como el aluminio, el magnesio y los compuestos, y los suministran a fabricantes de automóviles de todo el mundo.

 

Crecimiento constante en el uso de estas aleaciones

Según el informe "Global Automotive Lightweight Materials Market - Segmented by Material Type, Application, and Geography - Growth, Trends, and Forecast (2018-2023)" de Research and Markets, se pronosticó que el mercado global de materiales ligeros para la industria automotriz creciese a una tasa compuesta anual del 8,3% durante el período 2018-2023. Este informe también indicó que se esperaba que el uso de aleaciones de aluminio y magnesio en la fabricación de autopartes aumentase significativamente durante el período de pronóstico. Tal como ha sucedido, se pronosticaba que las aleaciones de aluminio fuesen la opción preferida para la fabricación de carrocerías de automóviles, mientras que las aleaciones de magnesio se utilizaran principalmente para componentes de transmisión y motor.

Uso de aleaciones ligeras en vehículos de pasajeros

El uso de aleaciones ligeras en vehículos de pasajeros ha cambiado significativamente en las últimas cinco décadas. Aquí hay una visión general:

• Década de 1970-1980: En los 70 y 80, el acero seguía siendo el material dominante utilizado en vehículos de pasajeros, con poco uso de aleaciones ligeras como aluminio o magnesio. Algunas aplicaciones tempranas de aluminio se vieron en vehículos de alta gama o todo terrenos como el Land Rover Defender, pero todavía eran relativamente poco comunes.

• Década de 1990-2000: En los 90 y 2000, el uso de aleaciones ligeras en vehículos de pasajeros comenzó a aumentar. Esto se debió en parte a la necesidad de mejorar la eficiencia de combustible y reducir las emisiones, así como a los avances en ciencia de materiales y procesos de fabricación que hicieron que fuera más fácil y rentable utilizar aleaciones ligeras. Muchos fabricantes de automóviles comenzaron a incorporar componentes de aluminio y magnesio en sus vehículos, especialmente en áreas como bloques de motor, transmisiones y componentes de suspensión.

• Década de 2010-presente: En los últimos años, el uso de aleaciones ligeras en vehículos de pasajeros ha seguido creciendo. En particular, el aluminio se ha vuelto cada vez más popular como material para carrocerías y chasis de vehículos, con muchos fabricantes de automóviles utilizando aluminio para reducir el peso del vehículo y mejorar la eficiencia de combustible. El magnesio y otras aleaciones ligeras también han seguido viendo un aumento en el uso en una variedad de aplicaciones.

 

Conformado de magnesio en estructuras cada vez más ligeras

 

¿Qué hace tan importantes a las aleaciones de aluminio y magnesio?

En general, las aleaciones de aluminio y magnesio tienen una densidad más baja que el acero, lo que significa que son más livianas para un mismo volumen. Sin embargo, su resistencia y rigidez pueden ser comparables o incluso superiores a las de aceros dependiendo de la aleación específica y el proceso de fabricación utilizado. Además, las aleaciones de aluminio y magnesio son más resistentes a la corrosión que la mayoría de los aceros.

 

Características principales de aleaciones de aluminio

A continuación listamos las características principales que tienen las aleaciones de aluminio a tener en cuenta para que usted implemente procesos especializados para mecanizarlas en su taller.

Ligereza y alta relación resistencia-peso: Las aleaciones de aluminio son conocidas por su ligereza y alta relación resistencia-peso, lo que las hace ideales para una variedad de aplicaciones en industrias como la aeroespacial, automotriz y marina. Al mejorar la mecanización de las aleaciones de aluminio, los talleres de metal pueden ayudar a los fabricantes a producir componentes más ligeros y más fuertes para estas industrias, lo que puede resultar en una mejora en la eficiencia de combustible, el rendimiento y el ahorro de costos.

Resistencia a la corrosión: Las aleaciones de aluminio son altamente resistentes a la corrosión, lo que las hace adecuadas para su uso en ambientes hostiles. Al mejorar la mecanización de las aleaciones de aluminio, los talleres de metal pueden ayudar a los fabricantes a producir componentes que puedan resistir la exposición a elementos corrosivos, como el agua salada, sin degradarse o fallar prematuramente.

Fácil de reciclar: Las aleaciones de aluminio son fáciles de reciclar, y el proceso de reciclaje de aluminio requiere solo una fracción de la energía necesaria para producir aluminio nuevo. Al mejorar la mecanización de las aleaciones de aluminio, los talleres de metal pueden ayudar a los fabricantes a producir componentes más respetuosos con el medio ambiente y que puedan contribuir a un futuro más sostenible.

Rentabilidad: Las aleaciones de aluminio a menudo son menos costosas que otros materiales, como el acero y el titanio. Al mejorar la mecanización de las aleaciones de aluminio, los talleres de metal pueden ayudar a los fabricantes a producir componentes que no solo sean rentables, sino que también cumplan con altos estándares de calidad.

Versatilidad: Las aleaciones de aluminio se pueden mecanizar en una amplia variedad de formas y tamaños, lo que las hace adecuadas para su uso en muchas aplicaciones diferentes. Al mejorar la mecanización de las aleaciones de aluminio, los talleres de metal pueden ayudar a los fabricantes a producir componentes que se adapten a las necesidades específicas de sus clientes, lo que resulta en productos más efectivos.

Hoy en día, se fabrican muchas autopartes utilizando aleaciones de aluminio y magnesio debido a las ventajas que ofrecen estas aleaciones, como su ligereza y resistencia. Algunas de las autopartes más comunes que se fabrican con aleaciones de aluminio y magnesio son:

 

1. Bloques de motor: Los bloques de motor de aluminio se utilizan cada vez más en vehículos ligeros debido a su peso reducido y alta resistencia. Las aleaciones de magnesio también se utilizan en la fabricación de bloques de motor para vehículos deportivos y de alto rendimiento.

2. Cárter de aceite: Los cárteres de aceite de aleación de aluminio son más ligeros y duraderos que los cárteres de hierro fundido, y ofrecen una mejor resistencia a la corrosión y una mayor capacidad de enfriamiento. 

3. Ruedas: Las ruedas de aleación de aluminio son comunes en muchos vehículos debido a su ligereza y estética atractiva. Las aleaciones de magnesio también se utilizan en la fabricación de ruedas para vehículos deportivos y de alto rendimiento.

4.  Cajas de cambios: Las cajas de cambios de aleación de aluminio son más ligeras que las cajas de cambios de hierro fundido y ofrecen una mayor eficiencia en el consumo de combustible.

5.  Piezas de suspensión: Las piezas de suspensión, como brazos de control y soportes, se fabrican cada vez más con aleaciones de aluminio y magnesio debido a su resistencia y durabilidad mejoradas, así como a su ligereza.