Ford ha realizado pruebas con un prototipo de capó de fibra de carbono que podría ayudar a los usuarios Ford a reducir el consumo de combustible. El capó de fibra de carbono reforzada presentada en el evento Composites Europe en Dusseldorf (Alemania) está construido del material ultrarresistente normalmente asociado con vehículos de competición o deportivos de altas prestaciones.
El prototipo de capó pesa un 50 por ciento menos que la versión estándar de acero. Como resultado de los avances conseguidos a lo largo de un proyecto de investigación ininterrumpido en el que han estado implicados ingenieros del Centro Europeo de Investigación de Ford, los tiempos de producción para fabricar un capó de fibra de carbono son lo suficientemente rápidos para su incursión en una línea de producción, lo que supone un paso adelante significativo hacia un aumento del uso de materiales ligeros en vehículos Ford.
“No es ningún secreto que reducir el peso de un vehículo puede conllevar importantes beneficios en materia de consumo de combustible, pero hasta el momento no había disponible un proceso que permitiera la producción de piezas de automóvil de fibra de carbono en grandes cantidades de una manera rápida y asequible”, cuenta Inga Wehmeyer, ingeniera de investigación de procesos y materiales avanzados del Centro de Investigación Europeo de Ford. “Al asociarnos con expertos en materiales a través del proyecto de investigación Hightech.NRW, Ford está trabajando para desarrollar una solución que permita la fabricación de piezas de fibra de carbono con un coste razonable”.
La implicación del Centro de Investigación Europeo de Ford en el proyecto de investigación Hightech.NRW es producto de la colaboración de Ford con Dow Automotive Systems; una colaboración anunciada a principios de este año que investigará materiales, procesos de diseño y técnicas de fabricación.
Dow Automotive Systems y Ford se centrarán en establecer una fuente económica de fibra de carbono para uso en automoción así como métodos de fabricación en grandes volúmenes. Ambos son fundamentales para incrementar la futura gama de vehículos eléctricos e híbridos enchufables Ford.
La fibra de carbono ofrece un ratio resistencia-peso muy alto. Es hasta cinco veces más fuerte que el acero, el doble de rígido y pesa la tercera parte que ese metal. Materiales avanzados como la fibra de carbono son clave para reducir el peso de sus coches hasta en 340 kg a finales de esta década.
“Hay dos maneras de reducir el consumo energético de los coches: mejorar la eficiencia de conversión de combustibles a movimiento y reducir la cantidad de trabajo que precisan realizar los motores”, afirma Paul Mascarenas, vicepresidente y Jefe Técnico de Investigación e Innovación de Ford. “Ford está abordando el problema de la conversión principalmente reduciendo el tamaño de los motores mediante EcoBoost y la electrificación mientras que la reducción de la masa del vehículo y la mejora de la aerodinámica son vitales para reducir la carga de trabajo del motor”.
Ford se ha asociado con especialistas del instituto de Ingeniería de la Automoción de la Universidad RWTH de Aachen, Henkel, Evonik, IKV (Instituto de Procesamiento de los Plásticos), Composite Impulse y Toho Tenax para el proyecto de investigación Hightech.NRW.
El proyecto, financiado por el estado alemán de Rin Norte-Westfalia, comenzó en 2010 y, a pesar de que se prolongará hasta septiembre de 2013, ya ha conseguido avances significativos en sus objetivos de:
- Desarrollar un método eficiente de fabricación de compuestos de fibra de carbono para aplicaciones de piezas de chasis que puedan ser incorporados en procesos ya existentes de producción de vehículos
- Reducir significativamente los tiempos individuales de producción de piezas
- Reducir la cantidad de trabajo necesario para conseguir estándares aceptables
- Alcanzar los requisitos para la fase de pintura
- Reducción de, al menos, un 50 por ciento en el peso de componentes
El proceso refinado de impregnación de huecos funciona mediante la inserción de resina en material textil de fibra de carbono prefabricado de manera rápida, estable y adaptable con resultados de gran calidad.
Los resultados iniciales sugieren que componentes de polímeros de fibra de carbono reforzada como el prototipo de capó del Ford Focus cumplirán con los exigentes estándares de Ford en materia de rigidez, resistencia a las abolladuras y rendimiento en caso de impacto. Esta pieza también ha obtenido un buen rendimiento en pruebas de protección de peatones, gracias a su innovadora configuración, que cuenta con un núcleo de espuma especial entre dos capas de polímero de fibra de carbono reforzada.
“Los usuarios de los vehículos de pasajeros de Ford, que han vendido millones de unidades, no deberían esperar ver ejemplos de chasis de fibra de carbono a la venta en un futuro próximo”, asegura Inga Wehmeyer. “Pero las técnicas que hemos desarrollado para el prototipo de capó del Focus podrían ser empleadas en aplicaciones de mayor volumen más adelante”.
| Fuente: Ford
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