Aluminio. Uso En El Automóvil

En la entrada de esta semana hablaremos sobre el Aluminio, de el uso en el automóvil, tratando los siguientes temas:

-Obtención del aluminio.
-Propiedades mecánicas del aluminio.
-Utilización del aluminio en el automóvil.
-Ventajas y desventajas del aluminio.
-Breve reflexión.

·Obtención del Aluminio:

Comenzaremos hablando del método más empleado para la obtención del aluminio, el método Bayer.
Este consta de dos fases, la primera consiste en obtener la alúmina y la segunda fase en la transformación de la alúmina en aluminio, para lo que se requiere una gran cantidad de energía eléctrica.

·Propiedades mecánicas aluminio:

En lo que se refiere a las propiedades mecánicas frente al acero, diremos que: el aluminio tiene una débil resistencia mecánica y una gran ductilidad y maleabilidad, que permite trefilarlo en hilos delgadísimos y laminarlo en láminas o panes tan finos como los del oro.

A la temperatura de 500ºC se vuelve frágil y se puede pulverizar fácilmente. 

Cuando el aluminio se trabaja en frío, adquiere una gran dureza; sin embargo, se agrieta superficialmente, como por ejemplo en el proceso de plegado de chapas. Aunque tras someterlo a un proceso térmico se recupera fácilmente.

El maquinado del aluminio se realiza a velocidades de corte elevadas; pero cuando es muy puro no se trabaja bien pues se adhiere al filo de corte de las herramientas.

Por otro lado, podremos decir del acero que:

-También son dúctiles y maleables.
-Su tenacidad disminuye al aumentar el porcentaje de carbono.
-Su resistencia mecánica y dureza se incrementan con el contenido en carbono.
-La soldabilidad disminuye con el porcentaje en carbono.
-Se oxidan fácilmente (salvo los aceros inoxidables).

·Utilización del Aluminio en el automóvil:

El primer vehículo fabricado íntegramente en aluminio y verdaderamente significativo en la historia del automóvil, es el Panhard Dyna de 1953 y que empezó su producción a partir de 1954.

La firma Rover, influenciada por la crisis económica provocada por la segunda guerra mundial y por el excedente de aluminio, después de la contienda se vio obligada a utilizar este material en sus vehículos.
En los últimos años, su aplicación se a generalizado, gracias a su escaso peso y a su elevada rigidez, éste material, es capaz de mejorar su comportamiento, logrando excelentes relacionales peso-potencia y mejorando notablemente el comportamiento dinámico.

Hasta hace unos años, únicamente vehículos de cierta exclusividad, como los modelos de Ferrari, Honda NSX o el Jaguar XJ 220 montaban este tipo de carrocerías, en la última década el aluminio se ha incorporado a los elementos de la carrocería de forma predominante.
El aluminio, es el metal más utilizado en la fabricación de automóviles actuales después del acero.
Vehículos fabricados en grandes series como el Audi A8, Audi A2, el BMW Serie 5 y el Renault Vel-Satis, son ejemplo de estructuras total o parcialmente construidas en este material.
Desde el año 2000, se comenzó a incorporar de forma generalizada piezas exteriores de este material en; capós, aletas, paneles de puerta e incluso techos.

Las aleaciones del aluminio que encontramos son: 

• Con Cobre: No suele sobrepasar el 15% del contenido total de la aleación, ya que a partir de este límite la aleación se vuelve frágil. El cobre aumenta la dureza del aluminio a la vez que conserva su maquinabilidad y ligereza. Este tipo de aleaciones reciben el nombre de duroaluminio, se utilizan en la fabricación de estructutas de aviones, y en el automóvil en las llantas de los coches.
• Con Cinc: Aumenta la dureza en frío y al igual que el cobre, son las aleaciones de aluminio con mejores características mecánicas.
• Con Magnesio: Las aleaciones de aluminio y magnesio son menos densas que el propio aluminio, por sus buenas propiedades mecánicas y su elevada resistencia a la corrosión se utilizan en automoción, en llantas también por ejemplo.
• Silicio + Cobre: Estas aleaciones son muy dúctiles y maleables, ideales para obtener piezas de moldeo por inyección.
• Níquel + Cobalto (Alnico): Con esta aleación se fabrican potentes imanes permanentes.

·Ventajas e inconvenientes del Aluminio frente al Acero:

-Ventajas:

• Ligereza: El peso especifico es de, la tercera parte del peso del acero, lo que puede llegar a suponer una disminución del 40% del peso total de la carrocería. Así, disminuye el consumo de combustible. Además se reducen las emisiones contaminantes. 
• Seguridad: Los vehículos se diseñan con un habitáculo suficientemente rígido, en combinación con zonas de deformación programada, tanto en la parte frontal como en la posterior. En estos dos aspectos donde el aluminio tiene un comportamiento excelente, ya que las carrocerías de este material suelen ser mucho más rígidas que las de acero, además de permitir crear perfiles y elementos de deformación capaces de disipar gran parte de la energía de un impacto. Por ello, aunque la carrocería de algunos vehículos sea de acero, montan como absorbedores de impacto o almas de paragolpes elementos de aluminio. La mejora de la seguridad en los vehículos de aluminio también se debe a la menor energía de choque producida, debida, a la menor energía cinética que habrá que disipar en caso de impacto. Desde el punto de vista de la seguridad activa, la capacidad de respuesta de los vehículos construidos en este material, con motores más pequeños, es mayor, mejorando la relación peso-potencia. Además, como la masa a detener en una frenada de emergencia es menor, aumenta la efectividad de los sistemas de frenado. 
• Reciclabilidad del Aluminio: Su facilidad para ser reciclado lo hace más atractivo para los constructores, puesto que en el proceso de reciclado con escasos aportes de energía, se mantiene la calidad del material extraído por este procedimiento, generando un ahorro importante comparado con la extracción del aluminio primario.
• Protección contra la corrosión: La facilidad de reacción del aluminio con el oxígeno hace que se recubra con una capa de oxido (Alúmina), que protege al material contra la oxidación, de forma natural. Se a de evitar el contacto entre el aluminio y el acero.

-Desventajas:

• Dificultad de reparaciones: Es un material el cual necesita ciertas veces útiles especiales para su reparación, fuera parte para no juntarlo con otros materiales, como el acero.
• Dificultad de soldadura: Debido a la alúmina que se forma en el exterior del material al soldar, provoca que sea muy difícil la unión, decir que, gracias a algunas de sus aleaciones se facilita la soldadura.
• Menos resistente que el acero: Como hemos dicho en sus propiedades mecánicas tiene una débil resistencia mecánica.
• Precio: Ya que es más difícil que obtener que el acero, su precio es más elevado.

Centrándome en la pregunta de la reflexión, ¿uso del aluminio en las motocicletas?, hasta lo que mi conocimiento llega, el aluminio se usa en estas desde hace bastantes años, más o menos a partir del año 2000 al igual que en los automóviles, los chasis de aluminio en vehículos de dos ruedas son muy frecuentes incluso me atrevería a decir que prácticamente no se hacen motos con chasis que no sean aluminio, hablo a nivel de usuario, en lo que se refiere a la competición, no lo tengo muy claro,pero seguramente sean de aluminio por su reducido peso, y la ventaja que puede crear ganando décimas de segundos en los cronos. 

En el mundo de la moto de campo donde el cronómetro tiene menos relevancia que la habilidad del piloto las motos son completamente de aluminio, chasis, llantas, motor, etc. Primordialmente por la búsqueda de manejabilidad, comodidad y soltura para el jinete en los terrenos abruptos en los que cabalga. 

En el mundo de la moto de carretera donde cada milésima cuenta; la habilidad del piloto forma un segundo plano, en ocasiones dejando la primera plana a la tecnología, y como no, dentro de esta al material de cada pieza, siendo (creo) la gran mayoría aluminio y carbono.




Hasta aquí la entrada de esta semana, espero, como siempre que sirva de ayuda una vez más para todos aquellos que quieran conocer cosas que no sabrían o no comprendían del mundo de la automoción.