Material de Apoyo. Undecimo. Segundo Periodo

MATERIAL DE APOYO

GUÍA DE SEGUNDO PERIODO

GRADO: UNDÉCIMO

DOCENTE(S): ALFONSO ARTURO URREGO AMEZQUITA

AÑO: 2009

ANEXO 1

EXPLORANDO NUESTROS CONOCIMIENTOS (Taller No 1)

J. Bunte, A. von Busse, P. Cordini, Laser Zentrum Hannover. Noviembre 13 de 2008.

La tendencia de las aplicaciones del láser en la industria del automóvil se dirige hacia el ahorro de energía y de materias primas para conseguir construcciones más ligeras con el fin de responder una demanda de comodidad y seguridad cada vez más exigente. Además, los procesos y las tecnologías como la soldadura a distancia, la soldadura manual y los procesos híbridos se desarrollarán más a fondo para aumentar la flexibilidad, la confiabilidad y la velocidad. El láser desempeña un papel dominante en la producción de la industria del automóvil, sin embargo, se implantará en otros sectores. Existen pocas herramientas con una gama de aplicaciones tan amplia como el láser. Además de su empleo en procesos industriales de la automoción, el futuro del láser ase dirige hacia una implantación en otros sectores industriales gracias a las ventajas que aportan tanto el corte como la soldadura.

Las ventajas del mecanizado con láser son la alta flexibilidad con respecto a los materiales, la alta productividad, la capacidad de automatizar los procesos y el poco calor que aplica al material; lo que garantiza menos modificaciones metalográficas en la zona afectada y una distorsión menor que con otros sistemas. La principal ventaja de la soldadura con haz láser son, por un lado, la alta intensidad de energía que se aplica a la pieza mecanizada, lo que implica una penetración profunda de dicha energía. En este contexto, algunas de las rutinas de láser en la industria de la automoción, son la soldadura del láser de techo, del tubo de escape, la perforación, la soldadura de los cilindros de freno o el corte de texturas de la bolsa de aire. Sin embargo, cada vez son más las aplicaciones que se emplean en éste y en otros sectores.

Coches más ligeros:

En los últimos quince años el peso medio de los vehículos de clase media se ha incrementado a causa de la demanda de mayor confort y seguridad por parte de los usuarios. Paralelamente, han aumentado las investigaciones para reducir el peso de los coches usando nuevos conceptos de construcción y el uso de materiales más ligeros, más allá de los constantes estudios que se realizan en torno al automóvil de competición. Los materiales más utilizados para reducir el peso de los automóviles son el aluminio, el magnesio, el titanio, los polímeros de fibra reforzada y las espumas de metal. Estas últimas son entre el 25 y el 90% menos densas en comparación con los respectivos materiales masivos. Desarrollar una construcción orientada hacia la reducción de peso implica una combinación de materiales tomando en cuenta las ventajas óptimas de las propiedades del material requerido al peso mínimo: fuerza mecánica, absorción de energía, y amortiguación de vibraciones. Tal enfoque también incluye los materiales inteligentes que adaptan sus características a los impactos exteriores. Por lo tanto, los usos futuros del láser tienen que centrarse en las técnicas de proceso para estos materiales y combinaciones de materiales.  Los procesos que permiten conservar las propiedades específicas de la espuma son importantes. En el láser Zentrum Hannover e.V., ya se han alcanzado los primeros éxitos en la soldadura de láser de espumas de aluminio. El objetivo de los fabricantes de automóviles es utilizar la positiva relación rigidez-masa integrando estructuras de espuma en la parte posterior o en la parte inferior de la carrocería, lo que permite una mejora significativa de la rigidez torsional de la misma. El empleo de las estructuras de espuma como sustituto para las placas inferiores convencionales ya se presentó en unos primeros estudios. Las investigaciones sobre la soldadura de láser de las espumas de aluminio han demostrado que pueden surgir problemas al procesar este material. Al utilizar el láser durante el ensamblaje, la espuma se colapsa durante la transición de sólido a líquido. Después, en el proceso de fabricación de espuma, el elemento espumante (TiH₂) está principalmente presente en forma de residuos metálicos y no se puede asegurar que el metal fundido por el láser vuelva a espumar. La industria del automóvil se ha tomado como ejemplo para mostrar las posibles tendencias para futuras aplicaciones láser. Las mismas jugarán un papel significativo tanto en la industria del automóvil como en otros sectores industriales. Además, se incrementará el número de aplicaciones existentes. Las tendencias en las aplicaciones láser se moverán en consonancia con las tendencias hacia la reducción de consumo energético, las construcciones ligeras y la continua miniaturización de los componentes.

B. Diligenciar la siguiente tabla en el cuaderno dando solución a cada uno de los procedimientos implicados que se exigen y determinando los conceptos respectivos que se relacionan con la situación planteada.