Tipos de carrocerías

Existen diferentes tipos de carrocerías de vehículos, pero  los dos tipos que más se utilizan en la fabricación de vehículos son  las carrocerías de chasis independiente y  las carrocerías de chasis autoportante o monocasco.
-Las carrocerías de chasis independiente:

Este sistema es bastante antiguo ( desde la fabricación de los primeros vehículos) pero todavía se usa en la construcción de camiones, autobuses, todo terrenos y coches con carrocerías de fibra o similares.

Este sistema consta de un chasis rígido en el cual va incorporadas todas las piezas mecánicas como el motor, suspensión, dirección, transmisión, etc...
EL chasis soporta encima la estructura de la carrocería (habitáculo y caja).

Cuando el bastidor ha recibido todos los órganos mecánicos forma un el chasis. La carrocería va atornillada al bastidor a través de unas juntas de caucho, quedando perfectamente fijada.

Este sistema presenta una gran versatilidad, permitiendo conseguir:
Tanta robustez como se desee.
Soportar grandes esfuerzos estáticos y dinámico.

Estos chasis (bastidores) separados de la carrocería suelen ser más resistentes que el conjunto de una carrocería autoportante, por lo cual aun se emplean para vehículos de carga. Estos bastidores normalmente están fabricados por travesaños de acero longitudinales y transversales, formando una estructura muy sólida y resistente.

Carrocerías de chasis autoportante (Monocasco):

El sistema de carrocería monocasco es el más usado actualmente en la fabricación de automóviles por los motivos de reducción de peso, flexibilidad y coste.

Carrocería Autoportante = Carrocería que se soporta ella misma.

Casi todas las piezas de acero de las carrocerías monocasco están unidas por medio de puntos de soldadura aunque hay infinidad de modelos que gran parte de esas piezas van unidas por medio de tornillería para una sustitución menos problemática y rápida.

Este tipo de carrocerías es sometido a muchas pruebas y estudios antes de su comercialización debido a que todas las piezas que la conforman colaboran entre si para una buena rigidez y a su vez dar flexibilidad.

Uniones amovibles

Hay varios tipos: Union atornillada, Union remachada, Union pegada, Union mediante soldadura blanda ,dura y brazing.
Union atornillada:
Caracteristicas: facil desmontaje, altas tensiones, union con discontinuidad, alta resistencia a la Tª, necesidad de poco equipamiento, portabilidad inmediata, union de cualquier material.

Union remachada:  se emplea para unir de forma permanente dos o más piezas.

Las ventajas :
Se trata de un método de unión barato y automatizable.
Es válido para unión de materiales diferentes y para dos o más piezas.
Existe una gran variedad de modelos y materiales de remaches, lo que permite acabados más estéticos que con las uniones atornilladas.
Permite las uniones ciegas, es decir, la unión cuando sólo es accesible la cara externa de una de las piezas.
Los  inconvenientes :
No es adecuado para piezas de gran espesor.
La resistencia alcanzable con un remache es inferior a la que se puede conseguir con un tornillo.
La unión no es desmontable, lo que dificulta el mantenimiento.
La unión no es estanca.

Union pegada: Aunque se utilizan en la fabricación de carrocerías, su uso se ha generalizado en los procesos de reparación en combinación con otros sistemas de unión, como los remaches, la soldadura MIG/MAG o la soldadura por puntos de resistencia. Los adhesivos estructurales sustituyen a los sistemas de unión que, como ocurre en el caso de todos los tipos de soldadura láser, no pueden ser recuperados en el taller. Un
claro ejemplo de su importancia está en el techo del VW Polo, donde la unión original del techo a los montantes mediante soldadura láser-Brazing debe ser sustituida en reparación por la unión combinada de
soldadura por puntos de resistencia, soldadura MIG y uniones pegadas. Lo mismo ocurre en las carrocerías de aluminio, donde los adhesivos estructurales de baja conductividad se han convertido en el sistema de unión de mayor aplicación junto con los remaches, complementándose ambos sistemas.

Union mediante soldadura blanda : utiliza aportaciones con punto de fusión por debajo de los 450 °C. Se utiliza para la unión de piezas de pequeño tamaño,piezas diferentes materiales, donde seria muy difícil utilizar un proceso de soldadura por fusión.
Las ventajas :
-No se alcanzan cambios físicos en el material a soldar al no alcanzar la temperatura de fusión.

-No se presentan tensiones superficiales gracias a que la temperatura alcanzada es muy baja.

-Se puede conservar los recubrimientos y plaqueados de los materiales base.

-Facilidad para obtener uniones sanas entre materiales diferentes, incluso entre materiales metálicos y no metálicos o entre materiales de diferentes espesores.

-Se pueden obtener soldaduras en piezas de precisión
-Con algunos procesos se pueden realizar soldaduras con muchas piezas al mismo tiempo, por lo que resulta muy económico.

-Sólo se requieren bajas temperaturas, con el ahorro energético que ello conlleva.

-La apariencia de la soldadura es muy buena.

-Es un proceso fácilmente automatizable.

-No se necesitan medidas de protección especiales

 Limitaciones:
 El diseño de las piezas, y en algunos casos su preparación, puede resultar más complicado y costoso.     Resulta muy costos su aplicación en el caso de piezas grandes.

Union mediante soldadura dura: se caracteriza por su alto punto de fusión y es una liga compuesta por plata, cobre y zinc. Es indicada para la unión de piezas destinadas a soportar esfuerzos mecánicos o temperaturas elevadas. http://youtu.be/J6OuWABI57k
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Diagrama Fe-C

 

En el diagrama de equilibro, o de fases, Fe-C se representan las transformaciones que sufren los aceros al carbono con la temperatura, admitiendo que el calentamiento (o enfriamiento) de la mezcla se realiza muy lentamente de modo que los procesos de difusión (homogeneización) tienen tiempo para completarse. Dicho diagrama se obtiene experimentalmente identificando los puntos críticos —temperaturas a las que se producen las sucesivas transformaciones— por métodos diversos.

Tipos de fundiciones

-Fundicion Blanca: se forma cuando la mayor parte del carbono de la fundicion esta en estado liquido, formando carbono de hierro al solidificar mediante un rapido enfrentamiento.Forman gramos de perlita y cementita, sin grafito, lo que hace que su rotura sea blanca. El % de C entre 1,7-2,5. Es fragil y dura, dificilmente mecanizables, baja facilidad para moldeo, gran resistencia al desgaste y a la abrasión.
 
-Fundición Gris: se forma cuando hay una alta proporción de carbono de 2,5-4% y en forma de grafito.Tienen una lenta velocidad de enfriamiento lo que  favorece la formación de una fundición gris ya que la lentitud en las reacciones favorece que se formen los constituyentes más estables: la cementita se transforma en ferrita y grafito (grafitización). Son fácilmente mecanizables ya que el grafito favorece la salida de la viruta.

Aceros en automoción

Acero de conformacion en frío: es ligero, fácil de manejar y económico en el coste; no se pudre, no se agrieta, no se altera y no es inflamable.El contenido en carbono es muy bajo(< 0,2%), tiene alta ductibilidady soldabilidad.
Acero de alto limite elastico(Acero ALE):Su desarrollo comenzó a partir de la 1ª Guerra Mundial, y consiguió elevar el límite elástico del acero convencional al carbono hasta 36 kilogramos milímetro cuadrado por término medio.
Con estos aceros, los constructores de automóviles consiguieron disminuir el peso, aumentando el rendimiento en el consumo de combustible y las prestaciones, sin disminuir la seguridad de los mismos
.Características.
Las chapas fabricadas con aceros ALE deben reunir unas características especiales:
- Poseer altas características mecánicas para que los valores de resistencia al choque y a la penetración estática sean, como mínimo, iguales a las de los aceros de mayor grosor.
- La resistencia al choque depende de su carga de rotura y del espesor; la resistencia a la penetración estática, del límite elástico y del espesor.
- Poseer en ciertos casos una embutibilidad elevada.
- Tener una buena actitud a la soldadura, lo cual se consigue limitando el contenido de carbono en 0.2%.
- Resistir adecuadamente las solicitaciones de fatiga.
- Poder sufrir procesos tales como galvanizado en caliente, electrozincado, entre otros, con el fin de cumplir con un requerimiento importante para la industria del automovil: la resistencia a la corrosión.
Clases de aceros ALE:
- Aceros de doble fase.
En ellos se ha conseguido una estructura ferrítica-martensítica por enfriamiento rápido, pero perfectamente controlado.
-Aceros microaleados.
Son aceros de bajo contenido en carbono calmados al aluminio. Suelen llevar pequeñas partes de niobio, vanadio o titanio.
Los contenidos de fósforo, azufre e inclusiones deben ser bajos.
-Aceros refosforados.
Su endurecimiento se consigue por la utilización de elementos sólidos como fósforo y silicio. También puede llevar manganeso y niobio en aleación.

Esfuerzos que pueden soportar los materiales

Traccion;
Compresión
Torsion
Cizalladura
Flexion

Propiedades de los materiales

Resistencia: capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo.
Fragilidad: capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación
Elasticidad: capacidad de volver al estado inicial al cesar una fuerza dada
Dureza: resistencia a la penetracion ante la accion de una fuerza
Tenacidad: resistencia a la rotura o deformacion ante esfuerzos de aplicacion progresiva
Plasticidad: capacidad que tienen los metales de adquirir deformaciones permanentes
Maleabilidad:capacidad para reducirse en laminas mediante esfuerzos de compresion
Ductibilidad: propiedad de dejarse estirar mediante esfuerzos de traccion
Fatiga: cuando un elemento metalico es sometido a esfuerzos de magnitud y sentido variables puede sufrir una rotura ante cargas mucho mas pequeñas a su resistencia normal para un esfuerzo de tension const
Resilencia: resistencia que opone un cuerpo a la rotura por choque
Fusibilidad: capacidad para pasr de estado solido a liquido por efecto del calor
Conductividad electrica: capacidad para transmitir la corriente electrica.
Conductividad termica: capacidad para tranportar el calor
Dilatacion: capacidad para aumentar de tamañocon el calor