Materiales de Ingeniería: Fundiciones, Aceros, Aluminio, Plásticos y Aerodinámica del Automóvil

Fundiciones

Fundición gris: Presenta ventajas como su resistencia al desgaste, cualidades autolubricantes, capacidad para absorber vibraciones, resistencia a la oxidación y un menor precio de la materia prima. Como inconvenientes, tiene peores características mecánicas en general y dificultad para la soldadura.

Fundición blanca: Procede del alto horno y contiene entre un 2,5 y un 3 % de carbono en forma de cementita. Es dura y frágil, y difícilmente mecanizable. Se aplica como materia prima para la obtención de acero y de fundiciones maleables, así como en piezas de formas complicadas con fuerte desgaste y sin esfuerzos mecánicos.

Fundición maleable: Procede de la fundición de primera fusión, a la que se le somete a un tratamiento térmico de recocido a 500 ºC. No es tan frágil como la fundición blanca y conserva su tenacidad. Se aplica en piezas de formas complicadas que no estén sometidas a fuertes esfuerzos mecánicos, como soportes de elementos de máquinas o manivelas.

Fundición dúctil: Procede de la fundición gris, a la que se le añade magnesio y níquel, haciendo que el grafito adquiera forma modular. Presenta mayor resistencia mecánica, y buenas características de resistencia mecánica y de ductilidad. Se aplica en piezas de forma complicada que necesitan mecanizado y en elementos sometidos a altas presiones.

Clasificación de los aceros según su composición química

Clasificación de los aceros según su composición química: Aceros no aleados (suaves, medios y duros) y aceros aleados.

Chapa de acero aleado

Chapa aleada: Elaborada con acero extradulce, se mejoran sus características mecánicas con la adición de vanadio y titanio. Presenta un límite de fatiga elevado, disminución del alargamiento en la rotura y del peso, y mejor resistencia al choque.

Tratamientos térmicos

Tratamiento térmico: Sirve para eliminar la acritud ocasionada por el trabajo en frío, conseguir una estructura más homogénea, obtener la máxima dureza y resistencia, y variar algunas de las propiedades físicas.

Recocido: Proceso de calentamiento del material a la temperatura adecuada, seguido de un enfriamiento lento.

Temple: Proceso de calentamiento del material a la temperatura adecuada, seguido de un enfriamiento rápido en agua o en aceite. La austenita se transforma en martensita. Su finalidad es aumentar la carga de rotura, el límite elástico y la dureza, y disminuir el alargamiento y la resistencia.

Revenido: Proceso de calentamiento del material a la temperatura de revenido de 350 a 650 ºC, seguido de un enfriamiento rápido. Su finalidad es disminuir la fragilidad y la tensión ocasionada en el temple.

Aluminio

Características del aluminio: Bajo punto de fusión, blando pero resistente, muy maleable y dúctil, baja resistencia eléctrica y bajo coste de reciclado.

Sistemas de unión del aluminio: MIG, TIG, láser, resistencia, adhesivos estructurales, unión engatillada, clinchado, remaches y uniones amovibles.

Denominaciones de plásticos

Denominaciones de plásticos: Poliamida (PA), policarbonato (PC), polietileno (PE), polipropileno (PP), policloruro de vinilo (PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y etileno propileno dieno (EPDM).

Aerodinámica de la carrocería

Características de la carrocería: Rigidez, vibraciones, durabilidad, facilidad de reparación, aerodinámica y seguridad.

Lo que se intenta con la aerodinámica: Baja resistencia aerodinámica, baja sonoridad y refrigeración de elementos mecánicos.

Coeficiente Cx: W = ½ · ρ · V² · A · Cx.

Elementos aerodinámicos: Alerón delantero, alerón trasero, deflector de rueda y suelo plano.