AU6 - Automoción

17 SOLDADURA El proyecto de investigación IFG 19556 N / P1175 ‘Estudio sobre la salvaguardia de las condiciones de soldadura y sobre el diseño técnico de las uniones soldadas en aceros inoxidables martensíticos’ de la Asociación de Investigación para la Aplicación del Acero (FOSTA), Düsseldorf, tiene el apoyo del Ministerio Federal de Economía y Energía a través de la Federación Alemana de Asociaciones de Investigación Industrial (AiF) como parte del programa de promoción de la investigación cooperativa industrial (IGF) sobre la base de una deci- sión del Bundestag alemán. El proyecto se ha llevado a cabo en el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT en cooperación con el Laboratorio de tecnología de materiales y uniones de la Universidad de Paderborn y el grupo de investigación sobre fiabilidad de los sistemas, estructuras adap- tativas y acústica de las máquinas de la Universidad Técnica de Darmstadt. Como pieza de demostración para la soldadura y el tratamiento térmico de acero de alta y ultra alta resistencia, el Fraunhofer ILT tiene cajas de baterías muy ligeras con marcos de choque en la fase de construcción y prueba. Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemania. LAS CAPAS SUPERFICIALES MEJORAN EL TRATAMIENTO TÉRMICO CON LÁSER Los valores experimentales sirven como un paso hacia el futuro: el tratamiento térmico por láser. En un proceso pos- terior con un láser de diodo, el instituto ha demostrado una forma efectiva de templar la zona de soldadura. Los valores de dureza medidos mostraron que se pueden alcanzar temperaturas de hasta 650 °C. Esto corresponde a la temperatura máxima a la que puede templarse el material sin pérdida de resistencia. El tratamiento térmico por láser permite un tratamiento térmico selectivo en la unión de solapa, de modo que sólo se procesa el mate- rial crítico. Las propiedades ópticas de la superficie pueden utilizarse específicamente para el tratamiento térmico. Dahmen lo describe como tal: “El mayor grado de absorción del cordón de soldadura conduce al tem- plado de la soldadura y de la línea de fusión, mientras que la zona afectada por el calor experimenta una menor entrada de calor. Con una distribución de intensidad adaptada, es posible un aumento significativo de la eficiencia”. LAS CAJAS DE BATERÍAS DEMUESTRAN LA CALIDAD DE LA SOLDADURA Las pruebas mostraron que la auste- nita endurecida y el acero estructural de grano fino laminado en frío no pue- den ser tratados con láser. A 400 °C el templado por láser funcionó para la combinación de materiales 1.4034/ acero de fase dual DP980. El instituto Fraunhofer ILT pretende usar estos resultados para seguir desarrollando los procesos basados en el láser en un proyecto futuro. Estos resultados deberían servir de base para calcular y diseñar una caja de baterías con un marco de choque instalado en ella. El porta-módulos consiste en unamezcla de materiales de aceros de ultra alta resistencia y supradúctiles. En el caso del marco de choque hecho de acero de altomanganeso no endurecido en el trabajo, el instituto de Aquisgrán utiliza la alta absorción de energía específica para absorber un impacto. La alta absor- ción de energía específica se debe a la formación de gemelos. Gracias a esta combinación, el peso en vacío de unos 70 kg es significativamentemenor que el de las cajas de baterías de acero con- vencionales, que pesan hasta 150 kg en un diseño integral. PROCESO DE INFLADO SIN HERRAMIENTAS La construcción y las pruebas segui- rán en breve: el armazón de choque se producirá mediante la forma- ción en moldes de presión interna. El efecto corresponde al del hidro- conformado, pero sin herramientas ni control de temperatura. Dahmen explica: “Soldamos dos láminas en una unión paralela. Se utiliza un medio de presión para inflar el componente y darle la forma deseada”. El científico ve buenas perspectivas de futuro para proyectos de investigación más exten- sos y considera que las costuras de la cara final son muy prometedoras. Christoph Wendt, de Tecnología de Aplicación de Scansonic MI GmbH en Berlín, ha desarrollado un cabezal de láser especial para esta aplicación y está trabajando intensamente en estas costuras. Dahmen resume las venta- jas del proceso: “Con esta técnica, se podría ahorrar material y, por tanto, peso utilizando bridas más estrechas”. 