El futuro de la fundición a presión en la industria automotriz

A medida que la industria automotriz diseña y produce cada vez más vehículos sostenibles impulsados electrónicamente, los fabricantes deberán adaptarse convirtiendo piezas tradicionalmente compatibles con motores de combustión interna (ICE) en piezas compatibles con vehículos eléctricos (EV); esto implica baterías de mayor voltaje, disipadores de calor más eficientes, componentes más ligeros y materiales de origen sostenible. Y, dado que cada vez más participantes del sector automotriz ofrecen tecnología híbrida y EV a sus clientes, este es el momento de replantear los diseños de las piezas y los materiales adecuados para mantenerse al día con las tendencias automotrices.

Aunque los acontecimientos de 2020 redujeron temporalmente de forma significativa la demanda de EV y otros vehículos automotores, se espera que la demanda del mercado global de vehículos eléctricos aumente a una CAGR de 41.5% de 2022 a 2027 -- y se prevé que el tamaño del mercado supere los US $718 mil millones para 2030.

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

Beneficios del aluminio en aplicaciones automotrices

Además de estos factores, un obstáculo importante para la electrificación generalizada es que incrementa el peso en vacío del vehículo, una situación que debe contrarrestarse mediante técnicas de aligeramiento. Los componentes más ligeros dan como resultado vehículos más ligeros, lo que a su vez mejora la eficiencia energética tanto de los vehículos eléctricos como de los híbridos. Considerando el rápido ritmo de desarrollo de los trenes motrices eléctricos, las baterías, los puertos de carga y las transmisiones de los vehículos eléctricos, así como su impacto en el peso del vehículo, aumenta la necesidad de proveedores con amplia experiencia y capacidades en manufactura ligera.

Ahí es donde entra el aluminio. La resistencia, la resistencia a la corrosión, el bajo peso y las propiedades de disipación de calor del aluminio ofrecen ventajas significativas a los diseñadores mecánicos. Las piezas de fundición a presión de aluminio de pared delgada también pueden soportar las temperaturas de operación más altas de todas las aleaciones para fundición a presión. Específicamente para la industria automotriz, elegir aleaciones con estas propiedades mejora la eficiencia de combustible de los vehículos híbridos y permite que los automóviles híbridos y eléctricos aceleren más rápido, frenen antes y tengan mejor manejo. 

El zinc como solución alternativa para reducir peso

En las piezas donde el peso no es un factor, el zinc puede ser una excelente alternativa. Debido a que la mayoría de los ingenieros se enfocan considerablemente en el peso del material en sí, 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 delgadas, detalladas y complejas, eliminando la necesidad de operaciones secundarias que casi siempre son necesarias para las aleaciones de aluminio y magnesio. Al utilizar menos material en aplicaciones de pared delgada, las piezas se vuelven automáticamente más ligeras, lo que genera ahorros en costos de material y energía durante la fusión y el reciclaje.

Otro beneficio 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 moldes utilizados para magnesio. Al diseñar componentes complejos de alto volumen, el zinc resulta extremadamente rentable al considerar la inversión en herramental.

Fundición a presión de componentes de blindaje esenciales para el aumento de funciones electrónicas

Otro obstáculo en la industria de los EV es la necesidad de gestionar la cantidad cada vez mayor de sensores electrónicos. Se requieren carcasas de pared delgada fundidas con precisión para posicionar componentes electrónicos y otras piezas, como disipadores de calor, dentro de un diseño de forma final. La fundición a presión permite fabricar en la pieza diseños con características internas sin necesidad de operaciones adicionales, lo que incrementa significativamente la precisión y ahorra en costosos procesos secundarios. 

A medida que los vehículos autónomos ganan popularidad, los sensores, radares y cámaras se vuelven cada vez más avanzados y críticos para el funcionamiento del automóvil. Las 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 automotrices de seguridad y electrónicos. En cambio, las aleaciones como el aluminio, con alta conductividad térmica y capacidad de reducción de peso, son el material ideal para paquetes de baterías, carcasas de motores y sistemas de disipadores de calor.  

Los procesos y las aleaciones importan

A medida que la industria de los EV y vehículos híbridos continúa creciendo rápidamente, la importancia de elegir el proceso de manufactura y la aleación adecuados es fundamental no solo para la seguridad y el desempeño del vehículo, sino también para el éxito y el presupuesto del proyecto. El aligeramiento tiene numerosos beneficios, incluida la reducción del consumo de energía necesario para propulsar vehículos pesados, y las aleaciones para fundición a presión también pueden ofrecer soluciones para el aumento de componentes electrónicos en los vehículos mediante sus diseños de forma final y cualidades térmicas. Contáctanos para consultar a nuestro equipo de ingenieros expertos e iniciar el proceso de diseño para manufactura.