Evolución de la carrocería
Centro Zaragoza ha desarrollado técnicas innovadoras y formado técnicos en reparación de carrocerías, enfocándose en materiales avanzados como aceros de ultra alta resistencia y aleaciones de aluminio, mejorando la eficiencia en reparaciones.
La carrocería de los automóviles ha ido evolucionando a lo largo de estos años gracias al empleo de nuevos materiales y la implementación de tecnologías y procesos de fabricación avanzados, con el objetivo de optimizar el peso del vehículo, mejorar su aerodinámica para reducir el consumo de combustible, y mantener la seguridad de los ocupantes como un factor de diseño primordial.
Centro Zaragoza, como instituto de investigación creado para el estudio y análisis de los procesos necesarios para reparar los siniestros que se producen en los automóviles, ha estado investigando sobre las innovadoras tecnologías y procesos de fabricación aplicados en su construcción, al mismo tiempo que
ha compartido el conocimiento adquirido en estos estudios con los actores claves involucrados en los procesos de su reparación, técnicos reparadores y peritos, entre otros.
La carrocería del automóvil ha evolucionado desde estructuras de madera hasta formas aerodinámicas de aleaciones de aluminio, reflejando una historia de constante innovación en la ingeniería del automóvil.
Desde la aparición del automóvil, su carrocería, como elemento fundamental que afecta a su rendimiento, seguridad, y estética, ha experimentado una evolución constante, adaptándose a las necesidades y demandas de los usuarios, así como, a los avances tecnológicos y de diseño.
La carrocería de un automóvil es esencial para la seguridad, ya que protege a los ocupantes y soporta sistemas de seguridad como los airbags. También mejora la eficiencia en el consumo de combustible, así
como la estabilidad de marcha del vehículo mediante un diseño aerodinámico. Además, define la apariencia y el estilo del automóvil, reflejando la identidad de su fabricante. Su configuración también influye en el espacio interior y la comodidad, y protege los componentes internos contra el clima y el entorno, aumentando la durabilidad del vehículo.
Así pues, a lo largo de estos años, el automóvil y su carrocería han experimentado cambios significativos en su estructura y diseño, y lo seguirá haciendo.
Las variaciones que se han ido produciendo en la carrocería se han manifestado en diversos aspectos como; los materiales que se han ido incorporando, las tecnologías aplicadas en su fabricación, los sistemas de protección anticorrosiva utilizados y la configuración de sus componentes. A continuación, se describen algunos ejemplos de estas evolución.
MATERIALES QUE HAN DEFINIDO LA CARROCERÍA
El tipo de material utilizado es uno de los factores que más ha influido, tanto en la fabricación de la carrocería, y de sus componentes, como en los procesos que se tienen que llevar a cabo para su reparación. Las aleaciones de acero utilizadas en la fabricación de carrocerías han evolucionado significativamente. Inicialmente se empleaban aceros de fácil embutición, que se reparaban fácilmente, aunque no ofrecían gran resistencia. Posteriormente, se introdujeron aceros de alto límite elástico (ALE), utilizados en elementos estructurales. En la actualidad, se emplean aceros de ultra alta resistencia, estampados en caliente, cuya reparación es considerablemente más compleja. Estas aleaciones han permitido aligerar los elementos estructurales de la carrocería gracias a su gran resistencia, posibilitando la reducción del espesor de las piezas y, en consecuencia, su masa. Este aspecto es fundamental para disminuir las emisiones de CO2 que el automóvil de combustión produce, y por lo tanto, facilitar el cumplimiento de las exigentes normativas existentes al respecto para la homologación de los vehículos.
Actualmente, los constructores de vehículos utilizan materiales híbridos en la construcción de las carrocerías, combinando componentes de acero, aluminio, plástico e incluso, en algunos casos, fibra de carbono y magnesio. Sin embargo, el acero y sus diversas aleaciones continúan siendo los materiales más utilizados.
SISTEMAS DE PROTECCIÓN ANTICORROSIVA QUE HAN MEJORADO SUS PRESTACIONES
Unos de los principales problemas que presenta el uso del acero como material predominante en la
construcción de las carrocerías es la debilidad que presenta frente a la oxidación, fenómeno que se produce cuando el metal reacciona con el oxígeno y la humedad, causando la corrosión que debilita su estructura, comprometiendo así sus propiedades mecánicas.
Este aspecto se ha ido mejorando significativamente a lo largo de estos años. Inicialmente las carrocerías
autoportantes se fabricaban con aceros convencionales sin revestimientos de zinc, careciendo de protección contra la corrosión. Posteriormente, se introdujeron aceros galvanizados para evitar la oxidación. Además, el uso de imprimaciones, cataforesis y pintura de acabado ha experimentado grandes avances, especialmente en lo que respecta a sus composiciones, con un enfoque en la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente.
A lo largo de estos años también se han ido incluyendo, tanto en los procesos de fabricación como en los de reparación, productos anticorrosivos tales como selladores, revestimientos antigravilla en los estribos, cera de cavidades o protectores para la parte inferior del vehículo. Asimismo, también se han ido incorporando, en etapas posteriores, componentes y revestimientos de plástico que mejoran el nivel de protección anticorrosiva como los revestimientos de pasos de rueda, o los protectores inferiores del chasis.
EVOLUCIÓN DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA CARROCERÍA
En la década de los 80, algunos de los componentes que se dañaban con mayor frecuencia en las colisiones, incluso a baja velocidad, estaban unidos mediante soldadura a la carrocería. Ejemplos de estos componentes serían el frente delantero, las aletas delanteras o la traviesa de deformación, lo que
complicaba la reparación de los siniestros en los que se veían implicadas estas piezas. Posteriormente, y
como resultado de la mejora en el diseño de las carrocerías, los fabricantes pudieron adoptar el atornillado como sistema de unión para estos elementos, facilitando las labores de reparación en caso de daños.
Otro tipo de mejoras que se fueron implementando en los elementos de las carrocerías, y que incrementaron la seguridad de los vehículos fueron, por ejemplo, la integración de una traviesa de deformación, atornillada a los largueros posteriores, lo que mejoró la seguridad en caso de impacto posterior, o la inclusión de las barras anti intrusión en las puertas, mejorando la protección en los impactos laterales, distribuyendo la energía del impacto hacia los pilares A y B. En este sentido, actualmente el bastidor de la puerta se fabrica con dos espesores (estampación a medida), utilizando un mayor espesor en la zona de las bisagras y un espesor menor en el resto, logrando así aligerar este componente.
Los paragolpes metálicos fueron sustituidos por paragolpes de plástico reforzado con fibra de vidrio, y finalmente por materiales más reciclables como el polipropileno. El parabrisas delantero templado fue reemplazado por un parabrisas laminado, que evita que se rompa en fragmentos en caso de impacto, aumentando enormemente la seguridad de los ocupantes del vehículo. Además, en lugar de estar unido a la carrocería mediante juntas de goma, se une mediante adhesivo, contribuyendo a la resistencia estructural del vehículo.
TECNOLOGÍAS QUE TRANSFORMAN LA FABRICACIÓN DE CARROCERÍAS
Pero si algo ha evolucionado a lo largo de estos años son los procesos tecnológicos que se han ido incorporando en la fabricación de las piezas que componen la carrocería. A este respecto, la estampación a medida, también conocida como “Tailored Blank,” es una técnica de fabricación utilizada desde hace varios años, y que permite producir una pieza con diferentes espesores, aplicando el material solo donde es necesario y logrando así reducir el peso de la pieza.
La estampación multiespesor es similar a la técnica anterior, permitiendo fabricar una sola pieza con
diferentes espesores. Sin embargo, en este caso, el cambio de espesor se realiza de forma más gradual y mediante un proceso de laminación. La integración de piezas que se realiza actualmente, gracias al uso intensivo de aceros de ultra alta resistencia de nueva generación con zonas blandas, permite fabricar componentes agrupados en una sola pieza. Esto reduce aún más el peso de la carrocería y las operaciones de ensamblaje necesarias para su fabricación.
La evolución de los talleres ha llevado a equipos y herramientas modernas y eficientes, como fresas despunteadoras y equipos de soldadura de resistencia inverter para aceros Usibor, mejorando ergonomía, seguridad y precisión en reparaciones.
Por otra parte, la unión del techo de la carrocería a los laterales se realizaba mediante un canal vierteaguas profundo unido por puntos de resistencia y cubierto con una moldura. Este sistema fue reemplazado por un cordón muy fino de soldadura láser híbrida con aporte de CuSi3, que proporciona un acabado impecable. Sin embargo, debido a la imposibilidad de reproducirlo durante las reparaciones, generalmente se ha sustituido por sistemas de unión mediante adhesivo estructural.
Todas estas innovaciones que se han ido implementando en los procesos de fabricación, han ido teniendo su reflejo en las tecnologías utilizadas para llevar a cabo la reparación de estos componentes. Así la antigua soldadura oxiacetilénica fue reemplazada por soldadura por arco eléctrico MIG/MAG y por la soldadura por puntos de resistencia eléctrica. Además, gracias a la tecnología inverter, estos equipos se han vuelto mucho más eficientes, permitiendo así soldar las piezas estructurales de acero de ultra alta resistencia, para lo que se requieren equipos que proporcionen una gran intensidad y presión de apriete.
También se dejó de utilizar la soldadura de latón y surgió una nueva técnica denominada MIG Brazing,
una soldadura por arco eléctrico MIG en la que el material de aportación es CuSi3. Esta técnica proporciona una protección significativamente mejorada contra la oxidación del acero.
INNOVACIÓN DE CENTRO ZARAGOZA EN EL ESTUDIO DE LAS CARROCERÍAS
A lo largo de estos años, Centro Zaragoza ha estado siguiendo la evolución que se ha ido produciendo en este sector, desarrollando técnicas y procesos innovadores para la reparación de las carrocerías y sus componentes, analizando nuevos equipos y herramientas y creando estudios, manuales y guías donde se describen los distintos procesos a seguir para realizar las reparaciones de la forma más eficiente y con la máxima calidad. También ha jugado un papel clave en la formación continua de técnicos y peritos,
actualizándolos sobre las últimas tecnologías, materiales avanzados como aceros de ultra alta resistencia y aleaciones de aluminio, y promoviendo prácticas de reparación más eficaces.
Nuestras instalaciones, dotadas de un taller de 4.000 m2 equipado con la tecnología más avanzada, y de
un laboratorio de ensayos de materiales, nos permiten realizar diferentes pruebas y ensayos, tanto en vehículos como en sus componentes, incluidas las carrocerías. Además, contamos con un péndulo de
impactos para realizar crash tests a baja velocidad, proporcionando información sobre el comportamiento del vehículo durante una colisión y la complejidad y costo de su reparación. Esto facilita a nuestro equipo de investigadores evaluar los distintos métodos, equipos y productos para la reparación.
Mediante estos ensayos, colaboramos con constructores de vehículos y fabricantes de piezas para
desarrollar tecnologías que mejoren la seguridad, la dañabilidad y la reparabilidad de los mismos. Las conclusiones son relevantes para las aseguradoras, ya que vehículos similares en apariencia y precio pueden tener diferentes daños y costos de reparación.
El conocimiento adquirido se comparte en el RCAR (Research Council for Automobile Repairs), una organización internacional que reúne centros de investigación de todo el mundo dedicados a la reparación de vehículos y la seguridad vial. Se han desarrollado varios tipos de crash tests cuyos resultados se comparten con los constructores de automóviles para que las recomendaciones sean consideradas en el diseño y la reparabilidad.