Nissan encuentra su propia forma de reemplazar el metal con polímeros de alto rendimiento
La alianza mencionada en la introducción responde a una estrategia de oferta multi-tecnológica (plástico-metal) al mercado. Gracias a los polímeros de alto rendimiento de DuPont, Maier 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.
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 (en sus cotas de mayor longitud), 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.
Este proyecto fue desarrollado por el centro tecnológico MTC de Maier, un proveedor habitual de la industria de la automoción con una buena reputación conseguida gracias a su eficacia innovadora, y Fagor Ederlan, como forma de demostrar que los polímeros pueden mejorar tanto la eficiencia en costes como la disminución de peso frente a otras alternativas. “Hemos sido capaces de producir ambas piezas con las mismas dimensiones y niveles de rendimiento que las originales de aluminio fabricadas mediante moldeado por colada, 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”, ha declarado Mario Ordóñez, responsable de nuevos materiales de Maier. El conocimiento de la función del producto fue aportado por Fagor Ederlan, experimentados desarrolladores de tapas de culata en aluminio.
A pesar de los claros beneficios, Nissan se guardó las espaldas durante los dos años y medio que duró el periodo de desarrollo, mediante la creación en paralelo de piezas idénticas de metal para utilizarlas en caso de que las de polímero no resistieran o el proceso sufriera retrasos debido a las rigurosos ensayos llevados a cabo por el especialista en tecnología de automoción Idiada, afincada en Barcelona, en materia de envejecimiento térmico, fugas por desgaste y resistencia mecánica. Con la intención de asegurar el cumplimiento de los requerimientos del cliente y la conformidad final con el desarrollo, DuPont apoyó a Maier y Fagor Ederlan mediante un exhaustivo análisis de elementos finitos de las piezas moldeadas, que incluía simulaciones para mejorar la ubicación de los puntos de inyección, predicciones de comportamiento del material y aportar recomendaciones generales al proceso.
Como resultado, las piezas moldeadas por inyección pasaron con gran éxito las pruebas y fueron finalmente seleccionadas para la producción en serie del actual motor de 2,5 litros turbo-diésel que montan los Nissan Pathfinder y Navara. Con estos resultados, las compañías Maier y Fagor Ederlan se muestran optimistas ante la posibilidad de ampliar la sustitución del metal a otros componentes del motor en vehículos del grupo Nissan, lo que les ayudará a consolidar su reputación como proveedor innovador y eficiente en costes de piezas de polímeros para el área del motor.
Dos empresas de Mondragón Corporación Cooperativa
El Área de Negocio de Piezas Plásticas para Motor (Moldatzen) es una alianza entre Maier y Fagor Ederlan.
Maier (www.maier.es) es parte de la División Automoción de MCC (Mondragón Corporación Cooperativa), la cooperativa más grande del mundo. Diseña y fabrica componentes de plástico y conjuntos para la industria de la automoción, electrodomésticos y productos electrónicos de consumo. La compañía tiene plantas en España, la República Checa, y el Reino Unido, oficinas en Francia, Alemania, Suecia, Japón y China, y joint ventures en Turquía y Japón. En Europa, Maier lidera el desarrollo y la fabricación de componentes embellecedores, tanto para el exterior como para el interior del automóvil. Por su parte, sus productos pueden encontrarse en vehículos de las 9 primeras compañías de la automoción mundial.
Fagor Ederlan (www.fagorederlan.es) es parte de la misma divisón. Diseña y fabrica componentes en aluminio y hierro para motor (tapa de culata, bedplate, bloque…), transmisión (cajas de transmisión) y chasis (discos, brazos de suspensión, …). Tiene plantas en España, Eslovaquia y Brasil, desde las que suministra a los principales fabricantes de automoción, Junto a Edertek, su centro tecnológico, lidera el desarrollo e innovación en diversas funciones dentro del automóvil.
