El futuro de la fundición a presión en el sector de la automoción

A medida que el sector de la automoción diseña y produce cada vez más vehículos sostenibles propulsados eléctricamente, los fabricantes deberán adaptarse convirtiendo piezas tradicionalmente compatibles con motores de combustión interna (ICE) en componentes compatibles con vehículos eléctricos (EV); esto implica baterías de mayor voltaje, disipadores térmicos más eficientes, componentes más ligeros y materiales de origen sostenible. Y, dado que cada vez más empresas del sector de la automoción ofrecen a sus clientes tecnología híbrida y para EV, ahora es el momento de replantear los diseños de las piezas y los materiales adecuados para seguir el ritmo de las tendencias del sector.

Aunque los acontecimientos de 2020 redujeron temporalmente de forma significativa la demanda de EV y otros vehículos, se prevé que la demanda mundial del mercado de vehículos eléctricos crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 41,5 % entre 2022 y 2027 -- y se espera que el tamaño del mercado supere los 718.000 millones de dólares estadounidenses en 2030.

La importancia de reducir el peso de los componentes en los diseños de automóviles y EV 

Ventajas del aluminio en aplicaciones de automoción

Además de estos factores, uno de los principales obstáculos para la electrificación generalizada es que aumenta el peso en orden de marcha del vehículo, una situación que debe contrarrestarse mediante técnicas de aligeramiento. Los componentes más ligeros dan lugar a vehículos más ligeros, lo que a su vez mejora la eficiencia energética tanto de los vehículos eléctricos como de los híbridos. Teniendo en cuenta el rápido ritmo de desarrollo de los sistemas de propulsión eléctrica, las baterías, los puertos de carga y las transmisiones de los vehículos eléctricos, así como su impacto en el peso del vehículo, está aumentando la necesidad de proveedores con amplia experiencia y capacidades en fabricación ligera.

Ahí es donde entra el aluminio. La resistencia, la resistencia a la corrosión, el bajo peso y las propiedades de disipación térmica del aluminio ofrecen ventajas significativas a los diseñadores mecánicos. Las piezas de fundición a presión de aluminio de paredes finas también pueden soportar las temperaturas de funcionamiento más altas de todas las aleaciones para fundición a presión. Específicamente para el sector de la automoción, elegir aleaciones con estas propiedades mejora la eficiencia del combustible de los vehículos híbridos y permite que tanto los coches híbridos como los eléctricos aceleren más rápido, frenen antes y ofrezcan mejor maniobrabilidad. 

El zinc como solución alternativa para reducir peso

En las piezas en las que el peso no es un factor, el zinc puede ser una excelente alternativa. Puesto que la mayoría de los ingenieros se centran especialmente en el peso del material propiamente dicho, el zinc suele pasarse por alto en aplicaciones de fundición a presión ligera, cuando en realidad podría ser una opción más económica.

Gracias a la mayor fluidez del zinc, las piezas de fundición a presión pueden fabricarse más finas, más detalladas y más complejas, eliminando la necesidad de operaciones secundarias que son casi siempre necesarias con las aleaciones de aluminio y magnesio. Al utilizar menos material en aplicaciones de paredes finas, las piezas se vuelven automáticamente más ligeras, lo que genera ahorros en costes de material y energía, tanto durante la fusión como el reciclaje.

Otra ventaja del zinc es la mayor vida útil del molde que proporciona. Debido a la baja temperatura de fusión de las aleaciones de zinc para fundición a presión, los moldes para piezas de zinc pueden durar hasta 10 veces más que los moldes utilizados para aluminio y aproximadamente cinco veces más que los utilizados para magnesio. Al diseñar componentes complejos de gran volumen, el zinc resulta extremadamente rentable al considerar la inversión en utillaje.

Fundición a presión de componentes esenciales de apantallamiento para un mayor número de funciones electrónicas

Otro obstáculo en el sector de los EV es la necesidad de gestionar el número cada vez mayor de sensores electrónicos. Se necesitan carcasas de paredes finas y fundidas con precisión para alojar componentes electrónicos y otras piezas, como disipadores térmicos, dentro de un diseño de forma neta. La fundición a presión permite fabricar en la pieza diseños con características internas sin necesidad de operaciones adicionales, lo que aumenta significativamente la precisión y ahorra costosos procesos secundarios. 

A medida que los vehículos autónomos ganan popularidad, los sensores, radares y cámaras se vuelven cada vez más avanzados y esenciales para el funcionamiento del automóvil. Aleaciones como el zinc, con alta resistencia al desgaste e integridad estructural, son perfectas para crear las formas multifacéticas y altamente complejas utilizadas en componentes de seguridad y electrónica para automoción. Por su parte, aleaciones como el aluminio, con alta conductividad térmica y capacidad de aligeramiento, son el material ideal para paquetes de baterías, carcasas de motores y sistemas de disipación térmica.  

Los procesos y las aleaciones son importantes

A medida que el sector de los EV y los vehículos híbridos continúa creciendo rápidamente, elegir el proceso de fabricación y la aleación adecuados es fundamental no solo para la seguridad y el rendimiento del vehículo, sino también para el éxito y el presupuesto del proyecto. El aligeramiento ofrece numerosas ventajas, entre ellas reducir el consumo de energía necesario para propulsar vehículos pesados, y las aleaciones para fundición a presión también pueden aportar soluciones al aumento de los componentes electrónicos en los vehículos gracias a sus diseños de forma neta y sus cualidades térmicas. Contacte con nuestro equipo de ingenieros cualificados para iniciar el proceso de diseño para fabricación.