Aunque en el pasado el acero era el metal más empleado en los coches, con el paso del tiempo se han introducido nuevos materiales más ligeros, como aleaciones y el plástico, que ha sustituido al pesado acero. En cuanto a los coches de alto rendimiento, también se emplea la fibra de carbono, y metales como el aluminio y el titanio.
En este artículo nos centraremos precisamente en estos dos últimos metales, y veremos quién gana la batalla aluminio vs titanio para vehículos.
¿Eran más duros y seguros los coches de antes? ¿Mito o realidad?
Muchas veces se escucha a personas hablar de que ya no se fabrican coches como los de antes, y que antes los chasis y carrocerías eran más duras y resistentes, e incluso que llegaban a ser más seguros, puesto que solían tener vigas de acero de gran tamaño y chapa más gruesa. Y es cierto que los coches antiguos se construían con materiales más robustos, como el acero, lo que les confería una mayor rigidez estructural. Sin embargo, esta rigidez no se traduce necesariamente en una mayor seguridad para los ocupantes en caso de accidente. De hecho, los coches modernos, a pesar de estar fabricados con materiales más ligeros como el aluminio y el plástico, ofrecen una mejor protección en caso de impacto gracias a su diseño enfocado en la absorción de energía.
Así que se trata de un falso mito, como tantos otros. Los coches modernos están diseñados con zonas de deformación programada que absorben la energía del impacto y amortiguan mejor el choque, mientras que una estructura más dura podría hacer que los ocupantes se sometan a fuerzas G superiores y más peligrosas. El motivo es que estas zonas se arrugan de forma controlada durante la colisión, reduciendo la fuerza que llega al habitáculo, actuando como una especie de amortiguador, a pesar de que los daños aparentes en el vehículo son superiores.
De hecho, los coches actuales pasan pruebas de choque más exigentes. Estas pruebas evalúan la resistencia del vehículo en diferentes tipos de colisiones y garantizan que los ocupantes estén protegidos en caso de accidente. Y permiten que los pasajeros sobrevivan incluso en colisiones a muy alta velocidad, mientras en los coches del pasado, un impacto incluso a 60 km/h podía ser mortal…
Aluminio y sus propiedades
El aluminio se ha convertido en un material fundamental en la industria automotriz, gracias a su conjunto de propiedades únicas que lo convierten en una opción ideal para la fabricación de diversos componentes. Por ejemplo:
- Carrocería: algunos coches tienen paneles exteriores como puertas, capó, techo y o el maletero, para reducir considerablemente el peso, como en los modelos deportivos.
- Chasis: componentes estructurales como bastidores, subchasis y suspensiones también pueden estar fabricadas en aluminio en los coches ligeros.
- Motor: el bloque motor, culata, pistones y bielas también pueden fabricarse en aluminio, con menor peso que los motores de acero, lo que puede ser una gran ventaja para el motorsport.
- Llantas de aleación: las llantas también pueden ser de aleaciones de aluminio, algo bastante común en muchos coches, no solo en los deportivos, también puedes elegir este extra en muchos modelos convencionales.
- Frenos: pinzas de freno y componentes del sistema de frenado.
Además de los distintos tipos de aluminio, también puede haber aleaciones de aluminio con otros metales para mejorar aún más sus propiedades. Y es que este metal presenta una muy baja densidad, lo que lo hace bastante más ligero que el acero, concretamente un chasis de aluminio podría pesar hasta 1/3 del peso de acero. Menor peso no significa solo que el coche sea más ágil y consuma menos combustible, también tiene otras ventajas como ser un material reciclable, y ofrecer una alta resistencia a la corrosión, lo cual lo protege de corrosión.
Como puedes imaginar, no todo son ventajas, también tiene algunos problemas como su mayor coste que el acero, más aún si tenemos en cuenta la dependencia de Europa de proveedores extranjeros de este metal. Por otro lado, también puede ser más susceptible a abolladuras y la soldadura requiere de técnicas especiales, lo que podría afectar al coste de fabricación.
Titanio y sus propiedades
El titanio, aunque es más escaso y caro que el aluminio, se ha convertido también en otra alternativa para el aluminio en deportivos y coches de alta gama, así como algunos elementos y estructuras para motorsport. En el caso de los coches de producción, se pueden crear algunos componentes del motor con este metal, así como ciertas estructuras de seguridad (jaulas de seguridad, estructura antivuelco,…), así como los sistemas de escape, que también se pueden fabricar en titanio.
La densidad vuelve a ser un factor crucial, ya que el titanio es más duro y resistente que el acero, tanto por su resistencia a la tracción como a la flexión, incluso sometido a temperaturas elevadas, y con un peso un 60% más ligero que el acero. También es resistente a la corrosión, incluso bajo las peores condiciones de humedad, lluvia ácida, etc. Y no solo eso, también aguanta condiciones extremas, lo que lo hace resistir al uso y desgaste.
Al igual que el aluminio, también tiene sus desventajas, como un coste superior incluso más que el aluminio, además de presentar problemas para el mecanizado, y la soldadura.
¿Mejor la fibra de carbono?
La elección del material adecuado para un componente específico depende de varios factores, como los requisitos mecánicos que debe tener, el peso, el coste, la facilidad de fabricación, etc. Por tanto, no existe un material mejor o peor, todo dependerá de qué se necesite conseguir en cada caso. De hecho, en muchos modelos tanto el aluminio como el titanio y la fibra de carbono están presentes en diferentes partes, para poder conseguir lo mejor de cada uno de estos materiales y optimizar el resultado general.
| Propiedad | Aluminio | Titanio | Fibra de carbono |
| Densidad | Baja (2,7 g/cm³) | Baja (4,5 g/cm³) | Muy baja (1,7 g/cm³) |
| Resistencia a la tracción | Buena (100-700 MPa) | Alta (600-1200 MPa) | Muy alta (3500-5000 MPa) |
| Módulo de Young | Bajo (70 GPa) | Medio (100-120 GPa) | Alto (230-240 GPa) |
| Resistencia a la corrosión | Buena | Excelente | Muy alta |
| Conductividad térmica | Buena | Alta | Muy alta |
| Costo | Bajo | Alto | Muy alto |
| Dificultad de fabricación | Baja | Media | Alta |
| Reciclabilidad | Alta | Alta | Baja |
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