Acero de alta resistencia y refuerzo extra

Nuevo diseño de barra de protección lateral que mejora la resistencia al choque

Redacción MU01/04/2006
La industria del automóvil investiga continuamente para reducir el peso de sus productos, mejorar la resistencia al choque y conseguir una producción más racional. En esta línea, la compañía alemana Dura Automotive Body & Glass Systems GmbH ha conseguido alcanzar estos tres objetivos mediante un nuevo diseño de barras de protección de choque lateral, hechas con refuerzos de acero de ultra alta resistencia. La compañía ha desarrollado al mismo tiempo un sistema para la producción en volumen de las barras. Por todo ello, la nueva barra de protección ha sido nominada para el premio industrial internacional Swedish Steel Prize 2005.
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Una nueva barra de protección de colisión lateral, más ligera, fabricada en acero de alta resistencia ha sido desarrollada por Dura Automotive Body & Glass Systems GmbH en Alemania
El acero avanzado de alta resistencia es un material imprescindible para los componentes de seguridad de los coches. El acero hace posible producir distintos tipos de componentes de protección contra el choque que son ligeros pero poseen una alta capacidad para la absorción de energía.

Las barras de protección lateral de aceros avanzados de alta resistencia, se instalan de forma estándar en la mayor parte de los automóviles aun cuando su diseño esté lejos de estar estandarizado. Existen diferentes tipos de diseño, algunos fabricantes de coches prefieren perfiles abiertos, otros emplean diseños tubulares y otros emplean perfiles que tienen refuerzos soldados.

La solución óptima es, naturalmente, una barra de protección lateral que pueda ser fabricada en grandes volúmenes y utilizada en un gran número de modelos diferentes de coches con solo pequeñas modificaciones. Este ha sido el objetivo básico de Dura en su trabajo de desarrollo.

Otra condición fundamental fue el uso de acero de ultra alta resistencia Docol 1200, acero que tiene una buena soldabilidad y buenas propiedades para el conformado con rodillos. El acero tiene un límite elástico mínimo de 1200 N/mm2 lo que hace de él uno de los más avanzados aceros de alta resistencia disponible en el mercado. Todos los accesorios de seguridad del automóvil deben de poseer un tratamiento efectivo anticorrosivo, lo cual puede conseguirse mediante la utilización de acero Docol1200 M electrozincado.

La barra de protección lateral Dura es un perfil cuadrado cerrado, con forma de collar en los lados. El diseño del perfil ha sido optimizado para dar una muy alta capacidad de absorción de energía a la barra de protección lateral.

Este diseño ha sido patentado. El grosor del acero en la barra es de solo 2 mm lo que hace que su peso sea solo de 1,75 kg para una longitud de 1,1 m de la barra.

Sin embargo, los diseñadores de Dura, no estaban satisfechos con haber conseguido únicamente las propiedades básicas que proporcionan este tipo de barras. Se dieron cuenta de que estas propiedades podían ser mejoradas colocando un refuerzo en medio de la barra, de 200 a 300 mm de longitud. Este es el lugar donde los esfuerzos son máximos en caso de choque. Este refuerzo, incrementa el peso en solo 200 g, pero permite una optimización de las deformaciones en el caso de un impacto lateral

"Virtualmente, probamos para los refuerzos toda clase de materiales" afirma Torsten Hundt de Dura quien tiene la responsabilidad para la prueba de los prototipos. "El refuerzo extra, con acero de ultra alta resistencia, nos permite hacer una barra mucho más resistente. Pero en los trabajos de seguridad, los esfuerzos se dirigen a menudo a conseguir una absorción controlada de la energía para lograr que la barra tenga una mayor deformación pero sin romperse. Nos dimos cuenta de que un cierto tipo de material plástico, producía justamente estas propiedades".

El tipo de refuerzo que se adapta a un coche en particular depende de la filosofía sobre la seguridad del fabricante. Determinados fabricantes de coches, priorizan las deformaciones controladas mientras que otros especifican una máxima resistencia.

Dependiendo de la filosofía que se tenga en materia de seguridad, las barras pueden fabricarse a medida, según los requerimientos específicos, variando el tipo y longitud de los refuerzos" añade Meinhard Schwermann, quien participó en estos trabajos en Dura.

También puede variarse el tipo de montaje. Dependiendo de las especificaciones del proyecto, la barra puede fijarse a la puerta mediante remaches, soldarse o atornillarse. La ventaja para el fabricante de automóviles es que la barra puede ser adaptada rápidamente a las diversas variantes de un determinado modelo de coche.

En paralelo con los diversos tipos de barra y de refuerzos, Dura ha realizado un eficiente sistema de producción. Todas las operaciones tienen lugar en la línea de producción, en la que el acero discurre de forma continua procedente de una bobina de banda. La parte inferior de la barra es conformada por rodillos en primer lugar y, en ese momento, los refuerzos son colocados en su sitio. El perfil se cierra entonces y se une mediante soldadura por láser. La barra se corta entonces al tamaño deseado.

El refuerzo se fija al perfil de diversas formas dependiendo de su tipo - los de acero son fijados mediante soldadura por puntos durante el conformado por rodillos, mientras que los refuerzos plásticos son fijados mediante apriete en forma de cuello en los laterales.

Dura Automotive Systems es uno de los líderes mundiales en la producción de componentes y sistemas para la industria del automóvil. El grupo de compañías está ubicado en los EE.UU. pero ha desarrollado unidades de producción en todos los rincones del mundo. Su lista de clientes incluye los principales fabricantes de coches de EE.UU. y Europa. El grupo tiene 17.000 empleados y su facturación es de 2.500 millones de dólares.

La nueva barra anticolisión ha sido desarrollada en Alemania por Dura Automotive Body & Glass Systems GmbH en Plettenberg. La barra será fabricada en la planta de la compañía en Blatna, en la República Checa, en donde la línea de producción de barras comenzó su actividad en otoño de 2005.

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