El aluminio fundido es uno de los materiales más versátiles y necesarios entre los miles que se utilizan para fabricar vehículos. La industria automovilística mundial es una de las más dinámicas y cambiantes del mundo, que depende estrechamente de la innovación, la eficiencia y la rentabilidad. Su relación fuerza-peso, su resistencia a la corrosión y su capacidad para resistir condiciones extremas han hecho que se utilice como material de elección en componentes de automoción como bloques de motor y ruedas. En este artículo se analizarán en profundidad el papel de los proveedores de piezas de aluminio fundido para automóviles, el lugar que ocupan en la cadena de suministro mundial y la información que los compradores deben conocer antes de hacer la elección correcta.

También abordaremos en esta guía la necesidad de tratar con fabricantes de confianza de piezas de aluminio fundido para automóviles y la necesidad de contar con piezas de alta calidad. piezas de aluminio fundido para automóviles en los distintos tipos de vehículos.

Por qué el aluminio es el metal preferido en las piezas de automoción

El uso del aluminio en la industria del automóvil no es nuevo; ya se utilizaba a principios del siglo XX, pero su importancia se ha multiplicado en las últimas décadas. A medida que aumenta el número de organismos reguladores que presionan a los fabricantes de automóviles para que reduzcan al mínimo las emisiones y mejoren la eficiencia del combustible, los fabricantes buscan materiales ligeros que no afecten a su durabilidad.

• Ventaja de ligereza: El aluminio es casi tres veces más ligero que el acero, por lo que es aplicable en la reducción de peso.
• Fuerza y dureza: El aluminio fundido es ligero pero tiene una gran resistencia a la tracción, lo que significa que puede resistir la presión mecánica.
• Resistencia a la corrosión: Las condiciones del automóvil exponen las piezas al agua, la sal y los productos químicos. El aluminio posee una capa natural de óxido que disminuye la corrosión.
• Conductividad térmica: El aluminio es rápido en la conducción del calor, y esto es muy necesario en piezas como las culatas y los cárteres del motor. 

Debido a estas ventajas, los fabricantes de piezas de aluminio fundido para automóviles siguen desarrollándose para poder alcanzar los modernos estándares de ingeniería con aleaciones y métodos de fundición para producir piezas.

Proceso de fabricación de piezas de aluminio fundido para automóviles

Preparación de patrones y moldes

Para ello se desarrolla un patrón que sería un duplicado de la forma final de la pieza. Este patrón puede hacerse en cera, en madera o en metal, según la técnica de fundición. A continuación se vierte en un molde, que puede ser de arena (fundición en arena), de acero reutilizable (fundición en coquilla o molde permanente), etc. El molde debe ser preciso, ya que determina la calidad de la pieza.

Fundir el aluminio

Los lingotes o chatarra de aluminio reciclado se funden en un horno con temperaturas de aproximadamente 660 °C (1220 °F). Elementos como el silicio, el magnesio o el cobre pueden añadirse en este paso para dotar al metal de ciertas características que le permitan ser utilizado en diversas aplicaciones de automoción.

Fundición o inoculación del metal

Después de verter o inyectar el aluminio fundido y refinado en el molde, éste se llena. En la fundición a alta presión, el metal se vierte en el molde, donde se empuja con mucha presión para garantizar una fundición sólida y precisa. En la fundición en molde permanente o en arena, el metal fundido es forzado de forma natural o a baja presión a llenar la cavidad del molde.

Enfriamiento y solidificación

El metal de aluminio contenido en el molde se solidifica y se enfría, adoptando la forma del molde. El tiempo que tarda en enfriarse viene determinado por el tamaño y la complejidad de la pieza. Es muy importante tener un enfriamiento controlado para evitar tensiones internas, grietas o porosidad en la pieza fundida.

Retirar el molde

Una vez que la arena se ha solidificado, se rompe el molde (en el método de fundición en arena) o se abre la matriz/molde permanente (en el método de fundición en matriz/molde permanente) para liberar la pieza recién formada. Se corta la cantidad superflua de metal, que podría denominarse rebaba o bebedero.

Tratamiento térmico y acabado

El tratamiento térmico se utiliza para mejorar propiedades mecánicas como la tenacidad y la resistencia en muchas piezas de fundición de automóviles. A continuación, las piezas se completan mediante mecanizado, pulido o revestimiento para completar piezas con especificaciones precisas.

Inspección de calidad

Por último, todos los componentes se inspeccionan y prueban. Los proveedores más sofisticados suelen realizar pruebas de rayos X, ultrasónicas y dimensionales, partiendo de la base de que los fabricantes de piezas de aluminio fundido para automóviles proporcionan componentes de alto rendimiento libres de defectos.

Uso del aluminio fundido en la industria del automóvil

Los fabricantes de automóviles basan sus diseños en un amplio espectro de piezas de aluminio fundido, que influyen tanto en las prestaciones como en la seguridad. Las más extendidas son las piezas de aluminio fundido para automóviles:

• Bloques de motor: Ligeros. Están fundidos con precisión para resistir altas presiones de combustión.
• Culatas: Éstas se conforman en términos de conductividad térmica y resistencia al calor extremo.
• Cajas de transmisión: Permitiendo resistencia sin peso adicional.
• Componentes de la suspensión: La suspensión está construida con la ayuda de brazos de control y soportes de aluminio, que reducen la masa no suspendida del coche y mejoran la maniobrabilidad.
• Ruedas y llantas: Los diseños resistentes y elegantes mejoran el rendimiento y el aspecto.
• Componentes de los VE: Los vehículos eléctricos tienen carcasas de aluminio alrededor de las baterías, lo que los hace más pesados para recorrer largas distancias.

La necesidad de estas piezas presupone que los proveedores dispongan de una producción de categoría mundial. Los principales productores de piezas de aluminio fundido para automóviles están incorporando nuevas tecnologías, como la fundición a presión, la fundición en arena, la fundición en molde permanente y la fundición en vacío, para satisfacer las necesidades de muchos clientes.

Materiales de las piezas de aluminio fundido para automóviles

Aleaciones de aluminio

La aleación de aluminio es la principal fuente de piezas fundidas para automóviles. El aluminio en su forma más pura es demasiado blando para utilizarse en la mayoría de las aplicaciones de automoción, de ahí que se combine con otros componentes para darle fuerza, durabilidad y resistencia al desgaste. Estas aleaciones están diseñadas para trabajar bajo las fuerzas de motores, suspensiones y sistemas de alto rendimiento con un peso mínimo.

Elementos clave de aleación

Al aluminio se le añaden varios metales para mejorar sus características. El silicio (Si) mejora la colabilidad y minimiza el desgaste, por lo que suele utilizarse en piezas de motor. El magnesio (Mg) se utiliza para reforzarlo y hacerlo resistente a la corrosión, por lo que se aplica en las ruedas y los componentes estructurales. El cobre (Cu) es endurecedor y también mecanizable; sin embargo, se utiliza sobre todo en aplicaciones de baja temperatura. El zinc (Zn) también puede añadirse como agente reforzante, pero no se utiliza mucho en componentes de automoción de alta temperatura.

Tipos comunes de aleación

Hay una serie de aleaciones de aluminio muy populares en la industria del automóvil. Las aleaciones Al-Si se utilizan en bloques de motor, culatas y carcasas de transmisión por su capacidad para soportar el calor y el desgaste. El peso ligero y la resistencia a la corrosión de las aleaciones Al-Mg hacen que sean las preferidas para fabricar ruedas, piezas de carrocería y piezas de chasis. La resistencia de las aleaciones Al-Cu es apreciada, y muchos componentes sometidos a cargas pesadas o a grandes esfuerzos se fabrican con Al-Cu.

Sostenibilidad y reciclaje

Uno de los mayores méritos del aluminio es que puede reciclarse. Al contrario que la mayoría de los materiales, el aluminio es reciclable con facilidad, y no se pierde en el proceso. En la actualidad, muchos proveedores modernos utilizan lingotes de aluminio reciclado en su tecnología, una tecnología que no sólo reduce el impacto medioambiental, sino que también garantiza la reducción de costes. Esto convierte a la fundición de aluminio en una solución muy sostenible para el sector de la automoción.

Características principales de los proveedores de piezas de aluminio fundido para automóviles

La selección de un proveedor puede ser un éxito o un fracaso para la cadena de producción de un fabricante de automóviles. Los proveedores fiables de aluminio fundido tienen varias características en común con los demás:

Normas de calidad y certificaciones

La certificación internacional de calidad debe ser aceptable para los proveedores, entonces es la ISO/TS 16949 o la IATF 16949 la que demuestra un cambio en la coherencia de la calidad. Los fabricantes más exitosos de piezas de automoción de aluminio fundido no solo siguen las normas y reglamentos, sino que también ofrecen métodos de inspección más avanzados, como rayos X o medidas ultrasónicas.

Capacidad y tecnología de producción

Las fundiciones de gran capacidad y los modernos equipos de los proveedores podrán entregar grandes pedidos a tiempo. Procesos como la fundición a alta presión y la fundición a baja presión aumentan la precisión de las piezas, disminuyen la porosidad y mejoran la uniformidad.

Asistencia técnica y personalización

Las empresas de automoción suelen necesitar piezas personalizadas. Los proveedores internos, incluidos los que disponen de I+D interna, podrían ayudar a los clientes en el diseño de piezas, el ensayo de prototipos y también en iteraciones rápidas.

Fiabilidad de la cadena de suministro

La fabricación de automóviles en el mundo se basa en calendarios rígidos. Los proveedores fiables disponen de potentes sistemas logísticos y planes de contingencia para sortear el problema.

Competitividad de costes

Al igual que la calidad es el factor clave, la rentabilidad también es importante. Un proveedor eficaz es aquel que es asequible y al mismo tiempo duradero, de forma que las piezas de aluminio fundido para automóviles sean asequibles para todo tipo de vehículos.

Formas de piezas de aluminio fundido para automóviles

Fundición a presión

La forma más popular de fabricar piezas de automoción de gran volumen es la fundición de aluminio a presión. El aluminio fundido se introduce en un molde de acero a alta presión, que forma piezas perfectas y complicadas. Es el mejor proceso para componentes como carcasas de transmisión, bloques de motor y piezas estructurales, ya que son uniformes y resistentes con un acabado superficial fino.

Fundición en arena

La fundición en arena consiste en moldear aluminio en arena. Es muy versátil, por lo que puede utilizarse en piezas grandes, como bloques de motor y culatas, con volúmenes de producción bajos. Aunque la fundición en arena carece de la precisión de la fundición a presión, es barata y puede utilizarse para fabricar prototipos y piezas a medida.

Fundición en molde permanente

En la fundición en molde permanente se emplean moldes permanentes de acero o hierro en lugar de arena. Así se obtiene una pieza más resistente con una superficie de gran calidad en comparación con la fundición en arena. Suele aplicarse a ruedas, brazos de suspensión y elementos estructurales que requieren durabilidad y consistencia.

Colada a baja presión

La fundición a baja presión es el método de introducir aluminio fundido en un molde mediante la presión de un gas. Este proceso mejora la resistencia y minimiza la porosidad y las cualidades mecánicas de los artículos, lo que resulta eficaz en ruedas, frenos y otros componentes importantes de seguridad que requieren resistencia y fiabilidad.

Fundición en vacío

Cuando se requiere la máxima calidad e integridad de la estructura, se recurre a la fundición en vacío. También es capaz de producir una gran resistencia y reducir la porosidad del molde gracias a la eliminación del aire y los gases en el proceso de fundición. Suele emplearse en componentes de grado aeroespacial y también se ha utilizado en aplicaciones automovilísticas de alto rendimiento, como en motores de carreras.

El mundo de los componentes de aluminio fundido para automóviles

El mercado de piezas de fundición de aluminio no ha dejado de crecer debido a las crecientes tasas de fabricación de vehículos y a la adaptación del mundo a la movilidad eléctrica. Investigaremos las siguientes tendencias que definen este mercado:

Aumento de la demanda de vehículos eléctricos

Los fabricantes de vehículos eléctricos confían mucho en el aluminio como complemento de los grandes paquetes de baterías. Los sistemas de los VE incorporan carcasas, estructura y refrigeración de aluminio fundido.

Sostenibilidad y reciclaje

Es posible reciclar el 100% del aluminio sin que se pierdan las características del material. Varios fabricantes de piezas de aluminio fundido para automóviles tienen en marcha sistemas de reciclaje para satisfacer las necesidades de sostenibilidad de los fabricantes de automóviles y reducir las implicaciones para el medio ambiente.

Centros regionales de producción

Asia-Pacífico: China e India están a la cabeza en capacidad de producción, y hay muchos proveedores tanto en el mercado nacional como en el extranjero.

Europa: Alemania, Italia y Europa del Este cuentan con una amplia experiencia en fundición de precisión para automoción.

América del Norte: Los proveedores de los fabricantes mundiales de automóviles son numerosos en Estados Unidos y México.

Avances tecnológicos

Las prácticas de Industria 4.0 que están implantando los proveedores incluyen la supervisión basada en IoT, la automatización robótica y el mantenimiento predictivo para ser más eficientes.

¿Piezas de fundición de aluminio en la industria del automóvil?

Motor y cadena cinemática

El aluminio fundido se utiliza mucho en bloques de motor, culatas, cárteres de aceite y cajas de transmisión. Estas secciones tienen la ventaja de ser ligeras, resistentes al calor y a la corrosión, por lo que los vehículos son eficientes y no débiles.

Chasis y suspensión

Los brazos de control, los nudillos de dirección y los subchasis son materiales comunes que consisten en aluminio fundido. Estos componentes reducen la masa no suspendida, lo que mejora la maniobrabilidad, el confort de marcha y el consumo de combustible.

Ruedas y exterior

Las llantas de aleación se fabrican sobre todo con aluminio fundido porque son resistentes y tienen menos peso al girar. El soporte de los retrovisores, la barra del techo y algunos paneles estructurales también se fabrican en aluminio para que su diseño sea robusto y flexible.

Vehículos eléctricos

Las carcasas de las baterías, los motores y los sistemas de refrigeración de los vehículos eléctricos se basan en aluminio fundido. Su ligereza compensa el peso de las baterías, y sus características térmicas permiten regular la temperatura y garantizar una mayor seguridad.

Los problemas del sector

Independientemente de su desarrollo, la industria del aluminio fundido tiene que hacer frente a varios problemas:

• El precio del aluminio es volátil - El precio del aluminio varía en función de la oferta y la demanda de aluminio en el mundo, y afecta a los proveedores.
• Legislación medioambiental - Las estrictas leyes sobre emisiones de las fundiciones hacen que el uso de tecnologías menos contaminantes resulte caro.
• Interrupciones en la cadena de suministro - Los acontecimientos internacionales, incluidas las pandemias o los conflictos políticos, pueden ralentizar los envíos y aumentar los gastos.
• Concurso - En el mercado existen numerosos competidores en forma de otros fabricantes de piezas de aluminio moldeado para automóviles, por lo que los proveedores deben distinguirse por su carácter innovador y sus servicios.

Selección del proveedor adecuado

En el caso de las empresas de automoción, la selección de un proveedor adecuado no es una cuestión de precios, sino de relaciones a largo plazo. A continuación se indican los pasos de la evaluación de proveedores:

1. Determinar sus cualificaciones y el cumplimiento de las normas internacionales.
2. Comprueba sus casos prácticos y su cartera para determinar la fiabilidad.
3. Visite sus instalaciones, si es posible, para ver su capacidad de producción.
4. Lo mejor es buscar primero prototipos y luego comprometerse con la producción en serie.
5. Comparar redes logísticas para entregar a tiempo.

Por último, las mejores relaciones conseguidas son aquellas en las que el proveedor es congruente con las necesidades técnicas, las consideraciones de costes y los objetivos de sostenibilidad del fabricante de automóviles.

El futuro de las piezas de aluminio fundido para automóviles

En el futuro, las piezas de aluminio fundido para automóviles tendrán una gran demanda. Esta tendencia estará motivada por varios factores:

• Electrificación de vehículos: Con el creciente número de vehículos eléctricos en todo el mundo, los componentes de aluminio fundido se convertirán en un aspecto fundamental para la seguridad, eficiencia y eficacia de estos vehículos.
• Requisitos de aligeramiento: Las legislaciones de Europa, Norteamérica y Asia obligarán aún más a los fabricantes a recurrir a materiales más ligeros.
• Innovación en el desarrollo de aleaciones: En El desarrollo de aleaciones de nueva generación, más resistentes y con mejores características térmicas, aumentará el uso del aluminio.
• Combinación con la fabricación aditiva: Los proveedores han estado intentando combinar la fundición convencional con la impresión en 3D para minimizar las mermas y mejorar el diseño de las piezas.

Gracias a estas tendencias, la mayoría de los grandes fabricantes de piezas de aluminio moldeado para automóviles se mantendrán a la cabeza del sector.

Acerca de GC Precision Mould

En GC Precision Mould nos dedicamos a suministrar piezas de automoción de aluminio fundido de alta calidad a los principales fabricantes del mundo. Gracias a las modernas tecnologías de fundición, las instalaciones más modernas y un enfoque centrado en la precisión, podemos ofrecer los componentes que satisfacen los estrictos requisitos de la industria automovilística moderna. Nuestros productos, entre los que se incluyen bloques de motor y carcasas de transmisión, ruedas, componentes de suspensión y carcasas de baterías de vehículos eléctricos, están diseñados para ser resistentes, duraderos y eficaces.

Colaboramos con los clientes para proporcionarles soluciones a medida, empezando por el desarrollo de prototipos y extendiéndonos a toda la línea de producción, asegurándonos de que sea eficiente y fiable a todos los niveles. Con una combinación de rigurosa gestión de la calidad, sostenibilidad y nuevas tecnologías de aleación, GC Precision Mould es un socio fiable de los fabricantes de automóviles y los proveedores de primer nivel. Nos centramos en ofrecer soluciones para la movilidad del futuro, apostando por una fundición de aluminio ligera, eficiente y fiable.

Conclusión

El sector de la automoción está experimentando un enorme cambio, y la fundición de aluminio tiene un importante papel que desempeñar en el futuro del sector. La tecnología de fundición de aluminio ocupa un lugar central en el diseño contemporáneo de vehículos, ya que ha mejorado la eficiencia del combustible y ha facilitado el gran crecimiento de los vehículos eléctricos.

Para los compradores, la cooperación con proveedores reputados de piezas de aluminio fundido para automóviles garantizará componentes duraderos, ligeros y asequibles que puedan satisfacer las necesidades de los coches modernos. Los proveedores que tienen una combinación de conocimientos técnicos, alta producción y fiabilidad logística son los mejores para aportar valor.

Dado que los fabricantes de automóviles se centran cada vez más en la sostenibilidad y la innovación, la relación entre los OEM y los llamados fabricantes de piezas de aluminio fundido para automóviles será aún más importante. La necesidad de piezas de automoción de aluminio fundido de alta calidad en todo el mundo seguirá aumentando, y los proveedores que se adapten a las tecnologías emergentes y a la dinámica del mercado no serán prescindibles en la cadena de suministro de la automoción.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipo de piezas fabrica GC Precision Mould?

Nuestra línea de productos comprende una enorme variedad de componentes de aluminio fundido para automoción, como bloques de motor, culatas, carcasas de transmisión y componentes de suspensión, además de carcasas de baterías para vehículos eléctricos.

¿Cuáles considera que son sus métodos de casting?

Nos ocupamos directamente de la fundición a alta presión, la fundición en molde permanente y la fundición en arena en función de la complejidad y las necesidades de cada pieza.

¿Su diseño y creación de prototipos son personalizados?

Sí, nuestro grupo de ingeniería trabaja con nuestros clientes desde el concepto hasta el prototipo para asegurarse de que un componente es específico para un uso concreto del automóvil.

¿Cómo se garantiza la calidad de GC Precision Mould?

Cumplimos las mejores prácticas internacionales, como la norma IATF 16949, y empleamos modernos equipos de inspección, como equipos de rayos X y ultrasonidos, para garantizar que las piezas finales estén libres de defectos.

¿Puede GC Precision Mould suministrar grandes cantidades de producción?

Absolutamente. Al disponer de equipos modernos e instalaciones de fabricación productivas, somos capaces de procesar pequeños trabajos por encargo, así como pedidos de producción a gran escala.