Investigadores de los Departamentos de Ciencia de Materiales de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), miembros del programa ESTRUMAT (Materiales Estructurales Avanzados), y la Fundación para la Investigación y Desarrollo en Transporte y Energía (Cidaut), están estudiando la puesta en marcha de una unidad de obtención de piezas para el automóvil por moldeo en estado semi-sólido.
Como etapa previa, se está desarrollando un proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y que tiene como objetivos principales la fabricación, caracterización y evaluación del comportamiento mecánico y a la corrosión de aleaciones base Al y Mg preparadas por vía semi-sólida.
La baja densidad tanto del Al (2,7 g/cm3) como del Mg (1,74 g/cm3) con respecto al Fe (7,8 g/cm3) junto con su gran abundancia en la naturaleza, alta resistencia específica, elevada conductividad térmica, alta estabilidad dimensional, buena maquinabilidad y fácil reciclado, convierte a los materiales base Al y base Mg en candidatos potenciales para numerosas aplicaciones donde se requiere una significativa reducción de peso y elevada resistencia mecánica, principalmente en la industria de transporte.
La elevada necesidad de reducir el nivel de emisiones de CO2 en la industria del automóvil por debajo de los límites establecidos por la Unión Europea (140 g CO2/km para 2012 y 120 g/km para 2014), hace que ya se estén tratando de sustituir a los aceros y fundiciones de hierro por aleaciones base aluminio y base magnesio.
Ejemplos de estos esfuerzos se encuentran en los últimos proyectos y consorcios en los que participan los principales fabricantes de automóviles (Volvo, Fiat, Daimler-Chrysler, Ford, Volkswagen, BMW y General Motors), y que están abriendo un nuevo concepto en vehículos de automoción más ligeros y con un menor consumo de fuel y emisión de gases contaminantes sin pérdida de propiedades estructurales.
Entre las últimas estrategias referidas al desarrollo de aleaciones ligeras, cabe destacar el interés que están mostrando los fabricantes de automóviles tanto en la puesta en marcha de procesos de fabricación en estado semi-sólido (SSM), particularmente por Rheocasting, como en el desarrollo de nuevas aleaciones de magnesio y tratamientos superficiales que mejoren sus prestaciones actuales, principalmente desde el punto de vista de su resistencia a la corrosión.
El procesado SSM combina elementos de varias técnicas clásicas de conformado y es capaz de producir piezas y componentes de las industrias del transporte, electrónica o de maquinaria de forma continua con un menor coste energético, por lo que se prevé que pase a convertirse en un proceso de fabricación sostenible en un futuro próximo. Entre las principales ventajas de los métodos SSM destacan la disminución de incorporación de gas a la pieza, la posibilidad de utilización de moldes con secciones de hasta 1 mm (muy habituales en componentes complejos de la industria del automóvil), la menor fatiga térmica del molde y menor porosidad de contracción, así como la obtención de microestructuras globulares más homogéneas, con mejores propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión que las correspondientes aleaciones dendríticas obtenidas por moldeo convencional.
El proyecto iniciado recientemente aborda: 1) El desarrollo y puesta a punto del proceso de fabricación por moldeo en estado semi-sólido para la obtención de piezas de aleaciones ligeras para la industria del automóvil y el diseño de nuevas aleaciones con valor añadido y; 2) Optimización de técnicas de modificación superficial de nuevos materiales de Mg y Al de uso potencial en la industria automovilística, tales como las aleaciones A356 y AZ91 obtenidas por Rheocasting, mediante oxidación electrolítica con plasma, láser o proyección térmica que mejoren la resistencia tanto al desgaste como a la corrosión. El objetivo final sería obtener nuevos materiales ligeros base Al y Mg de alto valor añadido que permitiese su aplicación en industrias de alta capacidad de consumo como es la del automóvil.