Nuevos aceros inoxidables para estructuras de vehículos más resistentes y ligeras

En los recientes años, Outokumpu ha desarrollado un nuevo grupo de materiales de alta resistencia con una microestructura austenítica: la nueva serie Forta H que provee a los diseñadores automotrices la posibilidad de crear estructuras de vehículos más fuertes y ligeras que permitan la construcción de autos energéticamente eficientes y que también ofrezcan una mayor seguridad para sus ocupantes. Esta nueva serie ya se está adoptando para los carros eléctricos.

 

¿Te imaginas un De Lorian 2020 con su carrocería de acero inoxidable? Este es un render realizado por el diseñador automotriz Ángel Guerra quien decidió rendir homenaje a este auto creando una versión moderna en su tiempo libre.

 

Los nuevos grados de acero inoxidable austenítico ofrecen amplias oportunidades a la ingeniería automotriz, ¿cuáles son éstos?…

 

Serie Forta H. Los números de los diferentes grados se refieren al límite elástico de cada grado.

 

Mejoran el rendimiento en caso de colisión.

 

Imagen tomada de https://www.outokumpu.com/en/expertise/2020/build-stronger-and-lighter-vehicle-structures-with-stainless-steel

 

La serie Forta H ofrece un gran potencial para reducir el grosor de componentes estructurales críticos al mismo tiempo que mejora su rendimiento en caso de choque. La imagen de arriba muestra los resultados de la prueba de un choque a una velocidad superior a los 30 km/h. A la izquierda podemos observar el perfil de acero conformado en caliente que no pudo resistir el impacto y sufrió una rotura. A la derecha vemos el perfil de Forta H1000 que absorbió la energía del impacto sin fallar, mientras que las áreas soldadas dúctiles permitieron la transmisión de la energía del choque a las áreas circundantes como lo podemos observar en la imagen de abajo.

 

Parte posterior del perfil de Forta H1000 que absorbió la energía del impacto sin fallar. Imagen tomada de https://www.outokumpu.com/en/expertise/2020/build-stronger-and-lighter-vehicle-structures-with-stainless-steel

 

No requieren un recubrimiento.

 

No necesitan ningún recubrimiento tales como el zinc electrolítico o galvanizado. Sin embargo, para los componentes exteriores, es necesario pintarlos con una capa de inmersión catódica en el proceso de fabricación. Por otra parte, son adecuados para el uso de diferentes partes como la carrocería de un automóvil sin riesgo de corrosión galvánica o por contacto.

 

¿Se acuerdan de este auto con puertas de ala de gaviota y su carrocería de acero inoxidable sin pintura? Fue fabricado por DeLorean Motor Company entre 1981 y 1982.

 

Estos aceros inoxidables austeníticos están disponibles en espesores entre 0.5 mm y 4.0 mm y en anchos de hasta 1,250 mm. Han sido aprobados de acuerdo a las normas de la industria automotriz y ya se utilizan en la producción en serie. En muchos casos, serán un reemplazo directo de los materiales de acero comúnmente usados.

 

Los nuevos grados de acero inoxidable austenítico ofrecen amplias oportunidades a la industria automotriz. Fotografía tomada de https://www.outokumpu.com/en/expertise/2020/build-stronger-and-lighter-vehicle-structures-with-stainless-steel

 

Poseen una resistencia al fuego mejorada para aplicaciones de movilidad eléctrica.

 

Conservan su microestructura no magnética austenítica incluso después de la formación o soldadura, lo que los hace ideales para componentes de motores eléctricos como ejes y cubiertas; también ofrecen propiedades de alta resistencia a temperaturas de hasta 300°C.

 

Estos nuevos grados de acero inoxidable facilitan el diseño de compartimientos de batería ligeros, resistentes a los choques y aptos para albergar baterías de iones de litio (Li-ion) en vehículos eléctricos. El factor clave en esta aplicación es la resistencia al calor en caso de incendio donde el requisito es contener el fuego durante un máximo de 10 minutos para permitir la evacuación segura de los ocupantes del vehículo. Los materiales de aluminio utilizados en los compartimientos de las baterías de primera generación fallan después de solo 5 minutos a 600° C. Por el contrario, la serie Forta H, junto con otros grados austeníticos de Outokumpu, han sobrevivido a las pruebas a 1,250° C durante más de 10 minutos. Actualmente se están realizando pruebas para confirmar su resistencia a temperaturas aún más altas.

 

Diseño de acero inoxidable Outokumpu para un compartimiento de batería de vehículos eléctricos. Ilustración tomada de:https://www.outokumpu.com/en/expertise/2020/build-stronger-and-lighter-vehicle-structures-with-stainless-steel

 

Reduce las emisiones de CO2

 

Estos aceros inoxidables son extremadamente duraderos y 100% reciclables y en comparación con el aluminio y el acero al carbono, contribuyen a una reducción de las emisiones de CO2 durante su ciclo de vida. Esto se debe a que el uso de una menor cantidad de material da como resultado una reducción de 30-40% de consumo de energía en la producción. Por otra parte, el bajo peso da como resultado un menor consumo de combustible y una disminución de las emisiones de CO2 por kilómetro.

 

¡Resumiendo sus propiedades!

 

  • Material ligero y de alta resistencia
  • Excelente resistencia a choques
  • Buena resistencia a la corrosión
  • Ideales para construcciones de múltiples materiales sin riesgo de corrosión galvánica o por contacto.
  • 100% reciclables
  • Fácil de usar como material de reemplazo del acero estándar (algunas veces con solo un reajuste de los parámetros del proceso requerido)
  • Eliminación de conformado en caliente

 

¡Usos!

 

  • Piezas estructurales / carrocería
  • Componentes del motor
  • Compartimientos para pilas
  • Sistemas de inyección directa de gasolina
  • Estructuras de asientos, columnas de dirección y cubiertas de salpicaderas
  • Canales, pilares y parachoques

 

Para leer más:

 

Un yate hecho completamente de acero inoxidable y un automóvil eléctrico con diseño futurista con revestimiento de inoxidable

 


Referencia bibliográfica:

https://www.outokumpu.com/en/expertise/2020/build-stronger-and-lighter-vehicle-structures-with-stainless-steel