Como sabemos, el material predominante en la industria de la fabricación de carrocerías automotrices es el acero, gracias a sus buenas propiedades mecánicas, tanto de resistencia como de ductilidad; y aunque en el pasado se utilizaban distintos tipos de este metal (convencionales con un límite elástico menor a 220 N/mm2 y de alto límite elástico con valores entre 220 y 450 N/mm2), actualmente se ha evolucionado hacia la Soldadura de aceros de ultra alta resistencia.
Así que, si desea saber más acerca de estos materiales, así como de su aplicación y utilidad en los procesos de Soldadura automotriz, por favor siga leyendo, pues le daremos todos los pormenores necesarios para conocer el tema.
¿Qué y cuáles son los aceros de ultra alta resistencia?
Para iniciar, es necesario indicar que los aceros de ultra alta resistencia son aquellos que se caracterizan por 4 puntos principales:
- Tener un límite elástico superior a 800 N/mm2.
- Alta rigidez.
- Absorción de grandes cantidades de energía.
- Alta capacidad para no deformarse.
Siendo muy usados para procesos en los cuales se requiere de una elevada capacidad para absorber energía sin que las piezas se deformen, además de que, aplicados a la manufactura de carrocerías, éstos permiten aligerar las estructuras reduciendo el peso del conjunto, además de aumentar el nivel de seguridad.
Por lo tanto, veremos diferentes tipos de aceros de ultra alta resistencia que se utilizan en distintos procesos del giro, incluyendo 2 principales:
1: Aceros Martensíticos
Los aceros martensícos se caracterizan por:
- Presentar una microestructura compuesta básicamente de martensita, obtenida al transformar la austenita durante el tratamiento de recocido.
- Alcanzar límites elásticos de hasta 1400 MPa.
- Presentar una alta resistencia a la deformación
En cuanto al proceso de Soldadura de aceros de ultra alta resistencia martensícos, ésta también se complica, teniendo que usar equipos capaces de proporcionar intensidades y presiones de pinza superiores que las que suministran los equipos convencionales.
Haciéndolos ideales para temas de seguridad, en específico, para la fabricación de piezas destinadas a evitar la penetración de objetos en la zona de pasajeros, así como en el la parte del motor y cajuela.
2: Aceros al Boro o Boron
En segundo lugar, los Aceros al Boro se caracterizan por:
- Presentar un alto grado de dureza como resultado de su tratamiento térmico, así como de la adición de aleantes tales como Manganeso, Cromo y Boro.
- Tener un alto límite elástico y un reducido alargamiento (alrededor de un 8%).
- En cuanto al proceso de Soldadura de aceros de ultra alta resistencia al Boro, éste es un poco más complejo, pues se tienen que usar equipos de Soldadura por Resistencia por Puntos que también tengan la capacidad de proporcionar intensidades y presiones de pinza más elevadas que un equipo convencional.
Adaptándose, en mayor medida, para piezas estructurales de los automóviles y, en particular, a piezas encargadas de dar un alto grado de seguridad, debido a su elevada resistencia a los choques y a la fatiga; centrando sus aplicaciones en piezas antiintrusión (habitáculo o motor) como, por ejemplo, refuerzos de pilar B y traviesas.
La Soldadura de aceros de ultra alta resistencia por puntos
Por lo tanto, y como se puede inferir por lo que ya vimos, para la Soldadura de aceros de ultra alta resistencia se utiliza, mayormente, el método por puntos, debido a que este tipo de máquinas tienen las siguientes características:
- Mayores potencias suministrando mayores amperajes y mayor control de los parámetros de Soldadura, pues se necesitan equipos que suministren potencias (10,000 a 13,000 amperios) y presiones de forja (500 daN) superiores a las habituales.
- La tecnología inverter permite una mejor calidad de los puntos gracias a una alta y constante corriente de Soldadura, que permite tiempos cortos de proceso y una mayor vida útil de los electrodos.
- Amperaje (entre 10,000 y 13,000 Amperios) el cual, a su vez, provoca el uso de mayor presión en la pinza, a fin de impedir que se separen las chapas y con ellas, que disminuya la calidad y la resistencia de la Soldadura.
- Mayores ciclos por segundo, 10.000 Herzios.
- Sistemas de refrigeración (aire y agua) para evitar un calentamiento excesivo del equipo y sus componentes, incluidos los electrodos.
Recordemos que, los aceros de ultra alta resistencia son más ligeros, pero más duros, explicándonos porque en tiempos anteriores, cuando se utilizaban aceros convencionales o de alta resistencia sólo se requería una potencia de Soldadura de 8,000 amperios, así como ciclos cortos, siendo así que, al evolucionar las carrocerías y sus materiales, también se requirió de la aparición de máquinas adecuadas para ellos.
La Soldadura de aceros de ultra alta resistencia por arco eléctrico bajo gas protector – MIG/MAG
Por otro lado, mientras que la Soldadura por puntos se crea con el propio material de la pieza base, la Soldadura de aceros de ultra alta resistencia también puede utilizar el método MIG/MAG cuando el material de aporte se trate de un acero con determinadas características mecánicas que difieren del material base.
Por lo tanto y, en este caso, la Soldadura se hace de forma muy similar a la de los aceros convencionales, aunque le recomendamos tomar en cuenta las siguientes consideraciones:
- Los aceros de ultra alta resistencia van protegidos con una capa superficial de aluminio, misma que debe lijarse por completo en las pestañas que se vayan a soldar.
Si no se elimina esta capa pueden crearse impurezas debido a los componentes del revestimiento, que fragilizarían el cordón de Soldadura.
No obstante y, de cualquier forma, lo más recomendable para estos materiales sigue siendo la Soldadura por puntos, aunque es imprescindible tomar en cuenta que se necesita disponer de una adecuada accesibilidad, así como de la infraestructura necesaria para poder realizarla correctamente.
La Soldadura de aceros de ultra alta resistencia
Como vimos, la industria automotriz está avanzando a pasos agigantados, y con ella, los materiales y los procesos industriales y de Soldadura. Y si bien es cierto que en el caso de la Soldadura de aceros de ultra alta resistencia se requieren de máquinas con nuevos parámetros (incluyendo mayores presiones y potencias), también es cierto, que es parte de la evolución natural en la calidad de las carrocerías, las cuales a su vez requieren tener un mayor nivel de seguridad y confiabilidad.
Recordemos que el acero sigue representando entre el 70 y 80% de su composición total, así que el mejoramiento de las técnicas y los materiales es imprescindible, por lo que, si nuestra empresa se encuentra dentro de este giro, habrá que poner atención en todos estos requerimientos.
