viernes, 19 de junio de 2009

Autos Livianos

A todos los que nos gustan los automóviles. ¿Quien no ha soñado con tener un auto liviano?. No me refiero a que sea fácil de maniobrar, sino realmente liviano como para poder moverlo manualmente sin prender el motor. Bueno eso es parte del progreso que se está comenzando a ver en estos días Con el fin de mejorar algunas propiedades se ha comenzado a utilizar polímeros en algunas piezas que estaban típicamente realizadas en metal. Para ello se trabaja con polímeros de alto rendimiento los cuales son fabricados en función del uso que se les va a dar. Ese ha sido el caso de Nissan que comenzó a reemplazar el metal por este tipo de polímeros en algunas de sus piezas. Para eso utiliza polímeros DuPont, Minlon y DuPont Zytel con los que fabrica la tapa de culata y la tapa frontal del motor turbo-diesel 2,5 litros que son montados en los vehículos Nissan Pathfinder y Navara. Las piezas han sido desarrolladas por las empresas Fagor Ederlan, especialista en piezas de motor, transmisión y chasis, en aluminio y hierro, y Maier, fabricante de piezas de plástico para vehículos automóviles y otras aplicaciones. Esta estrategia multitecnologica (plástico-metal) ha conseguido disminuciones de alrededor de un treinta por ciento tanto en peso como en costes para cada una de las piezas respecto a sus equivalentes de aluminio, sin comprometer en absoluto las exigentes prestaciones requeridas por Nissan, que es lo más relevante ya que se desean mejorar algunas propiedades pero sin perder las que ya se tenían con el metal, aluminio en este caso, de manera que la eficiencia del proceso como la calidad del producto sea igual o mejor que antes de la innovación. Con respecto a esto, un personero de la empresa fabricante del material, menciona que han sido capaces de producir ambas piezas con las mismas dimensiones y niveles de rendimiento que las originales de aluminio fabricadas mediante un moldeado especial, pero con un ahorro de costes de entre el 30 y el 35 por ciento y un ahorro en peso de hasta un 40 por ciento.

La tapa de la culata mide aproximadamente 47,5 centímetros de largo por 22,5 de ancho y pesa alrededor de 1.250 kilos, está moldeada con fibra mineral y con un grado de Minlon nailon-66, reforzado con fibra de vidrio. El resultado es una tapa con grandes prestaciones en términos de rigidez, resistencia, baja deformación y estabilidad dimensional; cualidades esenciales para crear un sellado hermético que protege al sistema de control de las válvulas y que previene el escape de aceite lubricante. El material resiste temperaturas de más de 150 °C y soporta la exposición a aceites calientes y otros componentes químicos.

La tapa frontal del motor que tiene aproximadamente 44 centímetros de largo y 20 centímetros de ancho, y pesa 500 gramos, ofrece rendimientos similares a la tapa de la culata en cuanto a su capacidad de protección y sellado. Debido a su menor tamaño y a que la estabilidad dimensional es un problema menor en el diseño de esta pieza, la tapa frontal ha sido fabricada con un grado de resina de nailon Zytel reforzado con un 30 por ciento de fibra de vidrio. La resistencia al calor y a los agentes químicos fue uno de los factores clave que influyó en la selección del material, así como también la resistencia mecánica para soportar los procesos de ensamblaje -por ejemplo el atornillado al cuerpo del motor- y para resistir las vibraciones habituales dentro del compartimento del motor.
Las piezas moldeadas por inyección pasaron con gran éxito las pruebas y fueron finalmente seleccionadas para la producción en serie de las piezas de los modelos antes mencionados
Esto hace que exista una visión optimista ante la oportunidad de ampliar la sustitución del metal a otros componentes tanto de motores como de otras piezas, en la industria tanto en procesos como en productos finales, ya que como se ha visto el nivel de eficiencia crece tanto en el ahorro económico, como la ventaja que ofrece tener productos más livianos como este caso de la industria automotriz, y quién sabe si algún día podamos guardar el automóvil en el garaje sin tener que prender el motor solo con las manos.

13 comentarios:

  1. Me parecen super bien las nuevas aplicaciones en las tecnologias , con el fin de humanizar todos los artefactos en un rol ventajoso para el ser humano.

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  2. Interesante el tema. Al ir reemplazando de a poco las piezas de los automoviles por materiales hechos de polimeros, se podria contribuir a poder disminuir los niveles de consumo de petroleo en el mundo, ya que se aumentaria el rendimiento de combustible de los automoviles, puesto que serian mas livianos.

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  3. hola robin,
    esta interesante la informacion,
    podrias incluir mas apoyo visual!

    salu2!
    http://soldadura-submarina.blogspot.com/

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  4. Bajariamos el consumo de petroleo mediante el ahorro de combustible, pero lo aumentariamos para la fabricacion de las piezas polimericas, ya que todos sabemos que son derivados del petroleo, por lo cual hay que tener una vision critica respecto de este punto.
    Por otro lado hay que ver que tan reciclables son estos componentes, ya que como es conocido, los metales son casi los unicos materiales reciclables en un 100% (especialmente los aceros)
    En lo personal, la vanguardia de la industria automotriz esta marcada por empresas Niponas, pero claramente el prestigio y la trayectoria no les pertenece.
    Un dia X charlando con un Ingeniero de Copec llegamos a la siguiente conclusion "Si no lo usa Mercedes, no es lo mejor" el tiempo ha dado la razon a esta afirmacion, hay que esperar a ver como se comporta frente a los esfuerzos de desgaste y a las cargas ciclicas (fatiga).
    Solo el tiempo dira.

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  5. que novedoso este uso de los polimeros, pero quizas tengan algun impacto ecologico porque el tema del reciclaje

    podrias decir cuales son los beneficios o desventajas de usar los polimeros frente a usar metales o algun otro material

    saludos

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  6. Hola, respecto a la conclusion "sino lo usa mercedes, no es lo mejor" no comparto mucho tal afirmacion, si lo vemos del punto de vista ecologico, obviamente la fabricacion de polimeros en base a petroleo no es una buena alternativa, pero lamentablemente la industria sobrevive en base a reduccion de costos, y en eso los japoneses son lideres, sus autos son super economicos, por el hecho de ser livianos consumen menos combustible para desplazarse, y asi de cierto modo se equipara el impacto "ecologico"

    Mi humilde opinion
    SAYONARA! jaja

    RENE
    http://innovacion-alta-eficiencia.blogspot.com/

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  7. "Si no lo usa mercedes, no es lo mejor"...es verdad que Mercedes Benz es una empresa consolidada tanto en las ventas como en la satisfaccion del cliente, pero no debemos cerrarnos a la posibilidad de otras alternativas...En este caso Nissan ha realizado una innovacion que podria tener grandes efectos en la industria del automovil, por lo que debemos darle el beneficio de la duda, aunque creo firmemente que los pros seran mayores que los contras. Primero debemos tener en cuenta que Nissan es uyna gran compañia y no va a poner su prestigio enjuego por un "experimento" y para asegurarse realizo pruebas, pero tambien es cierto que con el uso iran apareciendo las fallas, si es que las hay, pero la empresa encargada de fabricar el polimero principal, Dupont, es especialista en lo que hace. El prestigio de ambas empresas nos deberia hacer confiar en el producto que estan ofreciendo...

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  8. me parece super interesante el tema aunque la mayoria de las personas que gustan de los automoviles clasicos preferira lo metalico, para los conductores que solo nos importa la forma y el color, apreciaremos un poco mas de velocidad y ligereza en nuestros vehiculos...saludos

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  9. Al leer el tema en tu post, me acorde de otro blog que habla de soldadura sonica... en la cual habla de soladar plásticos. En el caso de la fabricación de autos con piezas de polímeros, creo que se genera una interesante conexion entre estos dos temas, podrias subir algo sobre la combinacion mecánica del metal con el polimero.. tanto en lo que es funcionalidad, como en lo que es el ensamblaje.

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  10. Hola Robin,
    Respondo la pregunta realizada en mi blog:

    Efectivamente los costos asociados al proceso de obtencion son significativos en comparacion a otros materiales.

    Y otra cosa puede ser que en realidad la ventaja no esta en que sea menos denso porque no tiene mejor relacion resistencia peso que el acero, osea que si lo utilizaramos o diseñaramos para que aguante tensiones mas grandes, tendriamos que usar mas material y al final terminaria pesando lo mismo que una pieza de acero, quiza eso podria ser una desventaja, pero quiero aclararte que el magnesio o las aleaciones de magnesio en automoviles se utiliza para reducir peso como por ejemplo reduciendo las paredes de algunas piezas que no tienen problemas de resistencia, no se trata de reducir peso poniendo en riesgo la seguridad. Tambien se pueden fabricar piezas complejas de una sola vez, que de otra manera tendrian que ser soldadas.

    En definitiva el Magnesio si puede abaratar el proceso aun cuando la materia prima sea un poco mas cara.

    Espero haber respondido tu pregunta Robin.

    Salu2
    RENE MARDONES
    http://innovacion-alta-eficiencia.blogspot.com/

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  11. es un tema muy interesante ya que se esta estudiando actualmente por todas la compañias que fabrican vehiculos, porque dentro de algunos años los paises exigiran que por ley deben circular solo autos con una mayor resistencia al impacto. Los estudios ya realizados revelan que aleando y reemplazando materiales (que incluyen polimeros) en partes especificas de la carroceria se logra disipar el impacto y dirigirlo a las partes mas fuertes del vehículo protegiendo al conductor y sus pasajeros.

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  12. muy interesante tu tema, se habla de muchos materiales para muchas aplicaciones, me parecio una buena aplicacion para polimeros, y ademas concuerdo con Denisse al mencionar la importancia del uso de este tipo de aplicaciones en el tema de los accidentes automovilisticos, felicitaciones...
    MARIA PAZ CORREA
    http://controlderiesgosalsoldar.blogspot.com/

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  13. Muy interesante. Quizás esas piezas algún día se puedan obtener a través de decoletaje, lo cual sería un gran avance tal y como comenta Danita.

    Saludos :)

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