Moldeado – el secreto que garantiza la solidez en las aplicaciones de acero de alta resistencia

Aunque el acero comienza como una lámina metálica, puede transformarse en cualquier forma redondeada o “moldeada” siguiendo una serie de pasos como el corte, el prensado o el recorte.

El moldeado se emplea en una amplia variedad de aplicaciones industriales, desde piezas para tractores y remolques hasta plumas de grúa y otros tipos de maquinaria y componentes. Estas áreas de aplicación industriales suelen hacer uso de un acero de alto rendimiento que brinda una excelente flexibilidad, pero que raras veces se emplea en componentes complejos de alta resistencia, como los utilizados en el sector de la automoción.

Teniendo en cuenta que la seguridad anticolisión se ha convertido en una prioridad absoluta para los fabricantes de automóviles, el acero de ultra alta resistencia se ha ido consolidando como el material clave para componentes tales como: refuerzos de parachoques, vigas de impacto de puertas, estructuras y mecanismos de los asientos y componentes del chasis. De hecho, el uso generalizado del acero de ultra alta resistencia explica en gran medida que los fabricantes sean capaces de lograr, actualmente, una calificación de cinco estrellas en las pruebas de colisión. Igualmente, este material ha permitido a los productores rebajar en hasta un 40% el peso de los componentes, recortar costes, impulsar la eficiencia de su producción y desarrollar un conjunto de soluciones innovadoras que no hubieran sido posibles décadas atrás. 

Thomas Müller, gerente del Knowledge Service Center de SSAB y experto en el moldeado del acero, explica que “la calidad del acero y su maleabilidad se cuentan entre los factores fundamentales para garantizar la seguridad de los conductores y pasajeros de los automóviles”.

“En un coche típico se encuentran cientos de piezas que se han moldeado en formas geométricas para obtener características determinadas”, indica. “Por ejemplo, los componentes del chasis requieren un alto nivel de rigidez y propiedades antifatiga adecuadas, mientras que los de seguridad anticolisión deben resistir los impactos, absorber la energía y deformarse de una manera específica en caso de choque.”

Uno de los aceros avanzados de alta resistencia y ultra alta resistencia más robustos del mercado es Docol de SSAB. Se trata de una de las alternativas más populares dentro del sector del transporte y la automoción gracias a su solidez, uniformidad y calidad superior. Además, brinda una extraordinaria maleabilidad, lo cual, según explica Müller, no es algo que la industria dé por hecho.

“Es un error habitual creer que el acero de alta resistencia no es adecuado para el moldeado por su deficiente alargamiento en los ensayos de tracción. De hecho, existen formas más fiables de comprobar la maleabilidad del acero de alta resistencia, lo que demuestra que es perfectamente posible adaptarlo a formas complejas”, sentencia, añadiendo que son numerosos los fabricantes que siguen decantándose por calidades de acero más blandas, perdiéndose así la ventaja competitiva que les brindan los aceros de alta resistencia.

Otro plus importante de Docol, aparte de su excelente solidez, es que se trata de una elección de material extremadamente uniforme. 

“Docol recorre siempre las mismas líneas de producción y ofrece idénticas propiedades mecánicas de bobina a bobina, por lo que los clientes nunca tienen que adaptar sus procesos de un lote a otro”, señala Müller.

Los fabricantes de automóviles utilizan Docol en componentes como asientos, rieles de asientos, parachoques y paneles inferiores de puerta. El uso de Docol en los componentes del chasis, incluyendo brazos de suspensión, también es cada vez más frecuente desde la implantación de la nueva línea de refrigeración de SSAB, donde la compañía fabrica distintas calidades de acero como Docol HR 1000HE, 800HE y 800CP. Desde el lanzamiento de estos productos, el año pasado, el mercado de componentes de chasis no ha dejado de crecer para Docol y SSAB.

Müller aclara que existen tres métodos de moldeado distintos que pueden aplicarse a los aceros de alta resistencia. El primero de ellos es la estampación en frío, el proceso más común de moldeado en las líneas de producción de automóviles. La estampación en frío suele emplearse en componentes como vigas de puerta, piezas de asiento y cajas de impacto. El segundo es la laminación, usada normalmente en el moldeado del acero destinado a parachoques, paneles inferiores y rieles de asiento. Por último, el moldeado en caliente, es menos habitual y se utiliza con componentes conformados complejos y resistentes a los impactos.

Actualmente, los aceros moldeados en frío de SSAB cubren hasta los 1.700 Mpa en las calidades de laminación en frío y más de 2.200 Mpa en PHS.

“Nuestra estrategia se basa en la mejora continuada, y más allá de este importante paso para la automoción, SSAB centra también sus miradas en la tercera generación de los aceros AHSS. Hace diez años, la aplicación industrial de estos materiales no pasaba de 800 a 1.000 Mpa. Desde entonces, se han realizado grandes avances en el área de la seguridad”, afirma Müller.

La mayoría de los productos de SSAB se moldean mediante estampación en frío o laminación. Una compañía con amplia experiencia en el desarrollo de productos elaborados a partir de aceros avanzados de alta resistencia (AHSS) es la estadounidense Shape Corp, especializada en el diseño, desarrollo y fabricación de componentes de seguridad anticolisión y otras aplicaciones para la industria automotriz. 

Tom Johnson, director global de ingeniería de producto de Shape Corp, explica que la compañía lleva casi diez años utilizando Docol de SSAB en aplicaciones de gestión de la energía de impacto tales como vigas de puertas y parachoques. También ha comenzado a implantar, más recientemente, Docol en algunas de sus aplicaciones estructurales.

“Las excelentes propiedades mecánicas de los aceros AHSS nos permiten diseñar geometrías apropiadas para estas exigentes aplicaciones, haciendo posible la creación de un producto de alta calidad y resistencia y bajo peso”, constata. 

Brian Oxley, jefe de producto del área de desarrollo avanzado de productos metálicos de Shape Corp, nos aclara también que Docol posee una serie de propiedades que lo adecuan a los productos punteros desarrollados por su compañía. Entre ellas se incluye la plegabilidad, esencial en la laminación puesto que las geometrías se crean mediante plegamiento; la lisura, necesaria para garantizar consistencia y calidad; así como la facilidad de soldadura y la reducción del peso, ambas clave para numerosos componentes de automoción.

“La moldeabilidad es fundamental porque nos permite un pleno aprovechamiento de la resistencia del material”, concluye Oxley. “Un material puede tener toda la resistencia del mundo, pero si no es moldeable no podrás sacar una pieza de él”. 

Acerca de Docol
Docol es el acero especial de SSAB para automoción, concebido para ayudar a los fabricantes de automóviles a construir carrocerías, chasis, piezas anticolisión y ruedas de alta seguridad y robustez. Todas las calidades de Docol han sido desarrolladas para satisfacer los requisitos de rentabilidad, automatización y alto volumen en la producción de piezas con geometrías complejas. Se emplea con frecuencia en procesos de estampación y laminación. Docol se adapta en particular al moldeado en frío, un área donde SSAB cuenta con una amplia cualificación que comparte con sus clientes para que estos se beneficien plenamente de las ventajas que pueden brindarles los aceros avanzados de alta resistencia.

Texto: Isabelle Kliger