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Fórum Técnico – Technical Forum
“Estampación en caliente: una tecnología de futuro ¿?”
La seguridad y la reducción de peso, son dos de las principales demandas actuales del Sector de Automoción. La introducción de nuevos materiales en las carrocerías de los vehículos se presenta como una alternativa para dar respuesta a estas exigencias, hasta el extremo de que la cantidad de componentes de acero del tipo UHSS (aceros de ultra alta resistencia) está experimentando un importante crecimiento en los modelos de todos los fabricantes.
Los desafíos que aparecen asociados a la transformación de estos nuevos materiales vienen acompañados de importantes retos tecnológicos, ya que las particularidades de la transformación de los aceros del tipo UHSS, poco ó nada tienen que ver con las de los aceros convencionales.
Este encuentro técnico planteado por el Centro de Investigación Metalúrgica AZTERLAN y por el Instituto de Fundición TABIRA se llevó a cabo en el Automotive Intelligence Center de Amorebieta (Bizkaia), bajo el lema: “Estampación en caliente: una tecnología de futuro ?”.
Destacar el completo programa de trabajo, para el cual se seleccionaron espacios de conocimiento de máxima actualidad, contando para su desarrollo con la participación de reconocidos especialistas nacionales e internacionales, tanto en tecnologías, como en materiales directamente relacionados con el proceso de estampación en caliente, pertenecientes a las siguientes empresas: VOLVO Car Corporation, ARCELORMITTAL, UDDEHOLM, SCHULER, SCHWARTZ, OERLIKON BALZERS, GESTAMP BIZKAIA, BATZ S. COOP.-MATRICI y AZTERLAN.
A lo largo de sus presentaciones compartieron trabajos y desarrollos técnicos avanzados e innovadores en las diferentes tecnologías implicadas en la transformación en caliente de aceros de ultra alto límite elástico.
Sin duda alguna, uno de los elementos determinantes para el éxito del evento ha sido la implicación y el trabajo conjunto de todas las realidades que forman parte del Sector de Espampación. En este sentido, destacar la elevada participación, con la asistencia de 152 profesionales y técnicos pertenecientes a 88 empresas, universidades y centros tecnológicos, no solo de Bizkaia, sino del resto del estado y países como Francia, Alemania, Luxemburgo y Suecia.
A continuación se detallan los contenidos del Fórum, con un destacado interés técnico a lo largo de las distintas sesiones de trabajo.
Tras una breve introducción del evento por parte del Sr. José Luis Arana, Catedrático de Metalurgia de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao, la inauguración oficial de la jornada corrió a cargo de la Ilma. Sra. Dª Izaskun Artetxe, Diputada de Innovación y Promoción Económica, que dio a conocer los esfuerzos de apoyo al tejido industrial por parte de la Diputación Foral de Bizkaia, presentando el nuevo Plan Integral de Innovación Empresarial a los asistentes del forum.
La presentación del Sr. Julián Izaga (Director Técnico del Centro de Fundición de Azterlan) estuvo orientada a la metalurgia de los aceros para la estampación en caliente, destacando el papel de los nuevos desarrollos de aceros microaleados al Boro, Vanadio, Manganeso y Cromo. En la tecnología de estampación en caliente se hace necesario manejar conceptos relativos a la transformación martensítica, siendo la temperatura de calentamiento, la composición química del acero y la velocidad de enfriamiento, tres parámetros clave en dicho proceso.
El Dr. Thomas Vietoris (Product Manager de ArcelorMittal) realizó una excelente presentación sobre los últimos desarrollos de este importante fabricante de chapa de acero para la fabricación de componentes en estampación en caliente. El Sr. Vietoris presentó las principales características técnicas de la familia de aceros USIBOR, destacando el importante desarrollo de los mismos y el crecimiento exponencial de su introducción el mercado y dio a conocer
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algunas claves de futuro relacionadas con la mejora de las propiedades de protección frente a la corrosión, la soldabilidad y el comportamiento de las nuevas chapas de acero su en los “crash tests” o ensayos de choque.
La siguiente conferencia corrió a cargo del Sr. Bengt Klarenfjord (Product Manager de Aplicaciones en Caliente de la empresa Uddeholm) quién hizo una interesante exposición sobre los aceros para utillajes de estampación en caliente. Su presentación comenzó con el análisis de algunos de los fallos más comunes de los utillajes en servicio para aplicaciones en caliente, destacando la importancia de ciertas propiedades de los aceros como pueden ser la resistencia al revenido, el límite elástico en caliente, la dureza, la expansión y la conductividad térmica, la ductilidad y la tenacidad.
La exposición de Mr. Lothar Gräbener (Sales Vice-President de la empresa Schuler GmbH.) se centró en las instalaciones para el proceso de estampación en caliente y los nuevos conceptos que esta empresa líder mundial maneja de cara a mejorar la eficiencia del proceso: desde el calentamiento de la chapa, el conformado y enfriamiento, así como las operaciones posteriores de corte y punzonado. El Sr. Gräbener presentó el desarrollo PCH en sus prensas que confiere a la operación de conformado unas mejores prestaciones e importantes mejoras en los tiempos de ciclo. De nuevo salió a relucir el gran interés de la tecnología de transformación en caliente, con importantísimos crecimientos en la demanda de piezas y de instalaciones requeridas para este proceso.
El Sr. Juan José Ibarrondo (Director Técnico de Estampaciones Bizkaia) realizó una presentación sobre la evolución tecnológica de la empresa Estampaciones Bizkaia en la que, como último de los hitos, se enmarca la puesta en marcha de una instalación de estampación en caliente. El Sr. Ibarrondo hizo hincapié en las grandes oportunidades de esta novedosa tecnología de transformación, así como en los importantes retos y aspectos del proceso a desarrollar, tanto en materiales de troqueles y chapas de acero, como en prensas, hornos y operaciones de acabado.
La sesión de mañana concluyó con la intervención del Sr. Juan carlos Cengotitabengoa (técnico de la empresa Oerlikon Balzers Elay S.A.), que centró su comunicación en los tratamientos de superficie avanzados para utillajes de estampación en caliente. Tras una rápida visión del proceso, el Sr. Cengotitabengoa dio a conocer una interesante matriz de de fallos en servicio de los utillajes para trabajo en caliente y las correspondientes acciones a llevar a cabo para su mejora. Los recubrimientos PVD se muestran como una buena alternativa, con importantes oportunidades de mejora de proceso, especialmente en operaciones críticas como puede ser el punzonado.
La pausa del mediodía contó con una presentación y una breve visita guiada de todos los asistentes a las instalaciones del Automotive Intelligence Center de Amorebieta. Un centro de referencia a nivel internacional dentro del sector de automoción, que integra de forma inteligente conocimiento, tecnología y desarrollo industrial, fomentando la generación de valor a través del trabajo conjunto de las distintas empresas del sector.
La sesión de la tarde estuvo moderada por el Sr. Pedro Mª Vega, Responsable de I+D del Grupo Gestamp, que coordinó el desarrollo de un grupo de conferencias de gran interés. El Sr. Kaj Fredin (Manager of Advanced Body Engineering de Volvo Car Corporation) realizó una excelente comunicación sobre el presente y futuro de las aplicaciones de los aceros de ultra alto límite elástico en las carrocerías de los vehículos. La participación de un constructor de automóviles (referente en materia de seguridad pasiva a nivel mundial) fue de gran interés, de cara a tener acceso a las tendencias en diseño y materiales de sus nuevos desarrollos. El Sr. Fredin dio a conocer la evolución de los aceros UHSS en los distintos modelos, siendo las piezas conformadas por estampación en caliente una de las vías empleadas por Volvo para la mejora de prestaciones y la reducción de peso de los vehículos, con importantes perspectivas de crecimiento de hasta un 40%. De igual forma, se hizo visible la tendencia a aumentar este tipo de materiales por el resto de constructores europeos.
La siguiente presentación corrió a cargo del Sr. Luis Barañano (Director Técnico de Batz S. Coop.), dando a conocer las experiencias de esta empresa en los últimos desarrollos de troqueles de automoción para la tecnología de estampación en caliente. El Sr. Barañano destacó la importancia de las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales para el
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diseño óptimo de las herramientas, así como de la simulación termomecánica (análisis de la deformación a alta temperatura de la chapa, determinación de las fuerzas de conformado, tensiones generadas en las herramientas, distribución de temperaturas en las herramientas, ... etc). Las estrategias en el diseño de las herramientas y en su sistema de refrigeración juegan un papel determinante en dicho proceso de conformado en caliente.
La exposición de Mr. Harald Lehmann (Technical Sales Manager de Schwartz GMBH) estuvo enfocada a los nuevos desarrollos en las tecnologías de calentamiento para la estampación en caliente. Este importante fabricante de hornos dio a conocer algunas de las claves asociadas a la tecnología de calentamiento de la chapa en hornos de rodillo (atmosfera del horno, sistemas de aportación de calor, zonas de entrada y salida de los desarrollos), dedicando la segunda parte de su intervención a los últimos proyectos de I+D y oportunidades de desarrollo de los equipos para esta importante fase del proceso: desarrollo de materiales de los rodillos cerámicos, desarrollo de hornos carrier y multi-nivel que suponen mejoras del tiempo de ciclo y reducción del tamaño, así como mejoras en la eficiencia energética de las instalaciones.
La última conferencia del Fórum corrió a cargo del Sr. Julián Izaga (Director Técnico del Centro de Fundición de Azterlan), dando a conocer algunas de las especificaciones, requerimientos y principales incidencias en piezas fabricadas mediante el proceso de estampación en caliente. Todas las especificaciones de cliente establecen restricciones respecto a la composición química, siendo especialmente críticas las que se refieren al Boro soluble. Las propiedades mecánicas a alcanzar dependen de las condiciones de transformación: austenización total y velocidad de enfriamiento, siendo la decarburación uno de los fenómenos clave a controlar en pieza.
La Sra. Inés Anitua, Directora General del Automotive Intelligence Center, pucho el cierre a este magnífico encuentro de trabajo, que a buen seguro tendrá continuidad en futuras ediciones, dado el interés industrial, el alto nivel y, el destacado contenido de las diferentes ponencias.
La oportunidad de intercambiar conocimientos y experiencias en esta tecnología de proceso ha supuesto, sin duda alguna, un importante paso hacia delante en la mejora competitiva de nuestra industria. No podemos dejar pasar por alto la necesidad de seguir avanzando en el conocimiento de esta tecnología de presente y de futuro, y las múltiples oportunidades que presenta el proceso de conformado en caliente, tanto en aplicaciones para industria de automoción, como para otros sectores.
Por último, nos gustaría destacar el importante apoyo institucional (DIPUTACIÓN FORAL DE BIZKAIA y GOBIERNO VASCO) con la presencia de la Ilma. Sra. Izaskun Artetxe (Diputada de Innovación y Promoción Económica), así como de la Organización Mundial de Fundidores (World Foundrymen Organization), que han hecho posible el desarrollo de esta destacada actividad técnica.
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