Por qué se especifican los guardabarros en 3003
Un guardabarros trabaja en una de las posiciones más duras de un vehículo. Es golpeado por piedras lanzadas desde los neumáticos, rociado con agua y sal para carreteras, expuesto a luz ultravioleta y cambios de temperatura, y cuelga de la masa no suspendida o semi-donde el peso se traduce directamente en consumo de combustible y desgaste de los neumáticos. Por lo tanto, el material debe equilibrar la resistencia a la corrosión, la conformabilidad, la resistencia al impacto y la masa.
La aleación 3003 es una respuesta natural. Es una aleación de aluminio-manganeso, y la adición de manganeso de 1,0 a 1,5 por ciento eleva la resistencia muy por encima de la del aluminio comercialmente puro, al tiempo que deja la aleación fácil de doblar y formar. Lo más importante es que no se oxida: el óxido de la superficie se cierra sobre los rayones, por lo que una astilla de piedra no se convierte en una raya de óxido en la carrocería, que es el modo de falla que pone fin a la vida útil de una protección de acero pintado.
Composición química según ASTM B209
ASTM B209 cubre láminas y placas de aluminio, y los límites registrados para 3003 se muestran a continuación. El aluminio es el resto, aproximadamente entre el 97 y el 98,3 por ciento.
| Elemento, porcentaje | Límite para 3003 | Papel en la aleación |
|---|---|---|
| Manganeso | 1.0-1.5 | Elemento de fortalecimiento principal |
| Hierro | 0,7 máx. | Impureza controlada |
| Silicio | 0,6 máx. | Impureza controlada |
| Cobre | 0.05-0.20 | Adición de fuerza menor |
| Zinc | 0,10 máx. | Impureza controlada |
Selección de temperamento y resistencia típica
El temperamento decide cómo se comporta el guardia en la plegadora y en la carretera. Los valores siguientes son típicos para láminas de 0,8 a 3,0 mm según ASTM B209.
| Temperamento | Resistencia a la tracción | 0,2% de fuerza de prueba | Formabilidad |
|---|---|---|---|
| O (recocido) | 95-130MPa | 35 MPa mín. | Máximo - conformado profundo, formas complejas |
| H22 | 130-180 MPa | 105 MPa mín. | Bueno - la elección habitual de guardabarros |
| H14 | 140-195MPa | 125 MPa mín. | Buenas - curvaturas moderadas, mayor resistencia |
| H24 | 150-200MPa | 125 MPa mín. | Aceptable - paneles planos o suavemente curvados |
Para la mayoría de los guardabarros, el H22 es el punto óptimo práctico: endurecido por deformación y luego parcialmente recocido para que sea lo suficientemente fuerte como para resistir impactos de piedras, lo suficientemente moldeable como para darle la forma de la curva de un guardabarros y estable bajo la vibración continua del vehículo. El temperamento suave O está reservado para guardas que deben formarse a mano-o estirarse sobre un perfil complejo.
Propiedades de trabajo que importan en un vehículo
Resistencia a la corrosión: la película de óxido natural resiste la sal, el barro y la humedad de la carretera mucho mejor que el acero al carbono pintado y no produce óxido.
Peso ligero: con 2,73 g/cm3, la chapa pesa aproximadamente un tercio del acero, lo que reduce la masa no suspendida y contribuye al ahorro de combustible.
Resistencia al impacto: la resistencia adecuada y el alto alargamiento absorben los golpes de piedra deformándose en lugar de agrietarse.
Formabilidad: dobla, enrolla y estira-formas sin herramientas especiales, por lo que se pueden producir protectores en plegadoras y formadoras de rodillos convencionales.
Comportamiento térmico: refleja el calor radiante y no se vuelve quebradizo en climas fríos.
Acabado: acepta pintura, recubrimiento en polvo, anodizado y envoltura de vinilo, y se puede suministrar con bobinas pre-pintadas para una sola-operación de proceso.
Reciclabilidad: la aleación se recicla fácilmente y tiene un alto valor de chatarra.
Notas de fabricación e instalación
Los guardabarros normalmente se fabrican cortando la pieza en bruto, doblando los refuerzos y las bridas de montaje y luego enrollando la curva transversal. El radio de curvatura mínimo para 3003 en el templado H22 es aproximadamente una vez el espesor de la lámina a lo largo de la dirección de laminación y aproximadamente dos veces el espesor paralelo a ella, por lo que las piezas deben anidarse de manera que las curvas más pronunciadas se realicen a lo largo de la dirección de laminación.
Los orificios de montaje deben desbarbarse y, cuando la protección esté atornillada a un marco de acero, aislarse con una arandela de nailon o goma para evitar la corrosión galvánica entre metales diferentes. Se prefieren tornillos y remaches de aluminio o acero inoxidable; Si se utilizan sujetadores de acero inoxidable, un sellador o una arandela aislante mantiene los dos metales separados. Un borde enrollado en el perfil exterior y una nervadura de refuerzo ligera añaden rigidez sin añadir peso significativo, y un borde con cuentas reduce el aleteo a gran velocidad.
Cuando la protección tiene que combinar con la carrocería, se puede suministrar con un acabado revestido. Una lámina 3003 recubierta de poliéster-, formada después del recubrimiento, mantiene su color a través de curvaturas moderadas, por lo que la protección se puede producir sin una línea de pintura separada. Las reparaciones en servicio se realizan golpeando el panel y remodelando localmente, ya que la aleación no-se endurece lo suficientemente rápido como para agrietarse bajo un enderezamiento normal.
Pedidos, tolerancias e inspección
Los protectores generalmente se fabrican con láminas de 0,8 mm a 3,0 mm, se suministran en anchos de hasta 1500 mm y en longitudes de corte plano o en bobina. La tolerancia de espesor normalmente se denomina estándar y suele ser de más o menos 0,02 mm a 0,05 mm, según el calibre, y las tolerancias de ancho y largo siguen la misma especificación. La planitud es importante porque un material ondulado no se enrollará formando una verdadera curva, por lo que las hojas se comparan con una regla antes de enviarlas.
La inspección cubre la química según los límites de ASTM B209, pruebas de resistencia a la tracción y resistencia, medición de alargamiento y pruebas de flexión de muestras por calor. Se comprueba la superficie en busca de rayones, marcas de rodillos e inclusiones, y los bordes en busca de rebabas. Cada pedido se suministra con un certificado de prueba de fábrica que informa los resultados químicos y mecánicos del calor real, con el número de calor marcado en el paquete para que se pueda rastrear el material. La lámina se envía intercalada sobre paletas de madera con una barrera contra la humedad y protección de bordes.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué temperamento es mejor para los guardabarros de camiones?
R: H22 es la opción habitual porque equilibra resistencia y formabilidad. H14 se utiliza cuando es aceptable una protección más rígida y plana, y el temple O recocido se utiliza sólo cuando la protección debe formarse a mano-a una forma compleja.
P: ¿Se oxidará la lámina de aluminio 3003?
R: No se oxida como lo hace el acero. El aluminio forma una fina película de óxido-autocurativa, por lo que las astillas de piedra no se convierten en vetas de óxido. La protección aún puede especificarse con una capa para darle color y protección adicional en caso de exposición intensa a la sal.
P: ¿Cuánto peso ahorra el aluminio?
R: Con una densidad de 2,73 g/cm3 frente a 7,85 g/cm3 del acero, un protector de aluminio pesa aproximadamente un tercio que un protector de acero de las mismas dimensiones, lo que reduce la masa no suspendida y mejora el consumo de combustible.
P: ¿Qué espesor se suministra normalmente?
R: Los protectores se fabrican comúnmente a partir de láminas de 0,8 mm a 3,0 mm. El espesor lo establece la rigidez requerida y la distancia entre los puntos de montaje, más que la aleación.
P: ¿Cómo se fijan las protecciones de aluminio a un chasis de acero?
R: Con sujetadores aislados. Una arandela de nailon o caucho entre el aluminio y el acero evita la corrosión galvánica, y se prefieren los sujetadores de acero inoxidable o aluminio al acero al carbono simple.
