04 Nov
Concept car (coche conceptual)
Concept car es un prototipo de coche conceptual que una marca crea. Su utilidad sirve para enseñar una idea de cómo podrían ser sus futuros coches. No necesariamente significa que el coche salga a la venta. Sirve para mostrar hacia dónde quieren llevar los futuros diseños, tecnologías, interiores, aerodinámica, iluminación, etc.
Fases del proceso de diseño y fabricación
1.1. Fase de concepción
Hay que tener en cuenta:
- Condiciones de visibilidad: diseño de montantes, techo y capó para permitir una buena visión.
- Funciones mecánicas: comprobar que puertas, ventanas y demás elementos puedan funcionar correctamente.
- Posibilidad de fabricación y facilidad de reparación: facilitar la fabricación, el montaje y las posibles reparaciones.
- Condiciones de seguridad: diseñar una estructura (chasis) con zonas de deformación programada para absorber energía en caso de accidente y proteger a los ocupantes.
1.2. Fase de diseño
En esta fase se desarrolla el diseño del vehículo mediante programas informáticos que permiten crear modelos, realizar cálculos y simular su comportamiento antes de fabricarlo. Algunas herramientas son:
- CAD: crea modelos 2D y 3D de vehículos o componentes.
- CFD: simulador del flujo de aire alrededor del vehículo.
- Software de análisis estructural: analiza la resistencia y rigidez de las partes del vehículo.
- Software de análisis de colisiones: simula cómo respondería el vehículo en caso de impacto.
- Software de realidad virtual: simula el interior y exterior del vehículo antes de su fabricación.
- Herramientas de gestión de proyectos: ayudan a organizar y coordinar las distintas tareas.
Los programas de diseño más importantes son CATIA, AutoCAD, SolidWorks, Siemens NX, ANSYS, ABAQUS/CAE.
1.3. Fase de creación de maquetas
Esta fase consiste en dar volumen al diseño. Se usan materiales como arcilla o fibra de vidrio, primero a escala 1:5 y después a tamaño natural. La fabricación de maquetas a escala permite analizar su comportamiento aerodinámico.
1.4. Fase de construcción de prototipos
Se fabrican los primeros vehículos o estructuras de prueba para comprobar si el diseño puede llevarse a la fabricación y realizar los ajustes necesarios. Se determinan:
- Proceso de estampación: cómo se fabricarán las piezas de chapa.
- Tolerancias: márgenes de variación permitidos en las medidas.
- Útiles de la prensa (matrices): herramientas necesarias para dar forma a las chapas.
- Sistemas de unión: cómo se unirán las diferentes piezas.
- Equipos de ensamblaje: maquinaria y herramientas necesarias para montar el vehículo.
1.5. Fase de pruebas
Se realizan diferentes pruebas para comprobar que el vehículo cumple los requisitos de seguridad, funcionamiento, resistencia y comodidad. Se dividen en:
- Rendimiento mecánico y dinámico: comprueban el comportamiento del vehículo durante la conducción.
- Seguridad: evalúan la protección de los ocupantes, especialmente en caso de accidente.
- Durabilidad: comprueban la resistencia al uso y al paso del tiempo.
- Confort y ergonomía: evalúan la comodidad y facilidad de uso para los ocupantes.
- Sistemas electrónicos y de conectividad: verifican el funcionamiento de los sistemas eléctricos y electrónicos.
1.6. Fabricación del vehículo
Las factorías trabajan con el sistema “just in time” (justo a tiempo), que consiste en que los componentes llegan a la factoría el mismo día en que van a ser ensamblados, reduciendo así los costes. Una vez terminado el diseño y superadas las pruebas, comienza la fabricación en serie. Las fábricas utilizan líneas de producción automatizadas para fabricar muchos vehículos de forma rápida y precisa.
Áreas de fabricación:
- Área de estampación
- Área de soldadura
- Área de pintura
- Área de ensamblaje
1.6.1. Fase de estampación
En esta fase se fabrican las diferentes piezas de chapa de la carrocería. Primero se desenrollan las bobinas de acero y se cortan las chapas. Después, mediante grandes prensas y matrices, se les da la forma necesaria para fabricar piezas como puertas, capós o techos.
1.6.2. Fase de soldadura, pegado y remachado
Una vez fabricadas las piezas, se unen para formar la estructura de la carrocería. El método más utilizado es la soldadura por puntos, aunque también se emplean otros tipos de soldadura, como MIG, láser o MIG-brazing. También se utilizan adhesivos estructurales, que permiten unir piezas y repartir mejor los esfuerzos, mejorando la resistencia de la carrocería. El remachado consiste en unir piezas mediante remaches y suele combinarse con el pegado.
1.6.3. Fase de ensamblaje
En esta fase se completa el montaje del vehículo. Se incorporan elementos como puertas, cristales, asientos, salpicadero, instalaciones eléctricas, motor y otros componentes mecánicos. El montaje se realiza en cadena y, al finalizar, el vehículo queda preparado para las últimas comprobaciones.
1.6.4. Pruebas
Antes de entregar el vehículo, se realizan controles para comprobar que todo funciona correctamente. Se revisan elementos como las luces, los sistemas eléctricos, los frenos y otros componentes, además de comprobar que no existan defectos de fabricación.
1.6.5. Nuevas técnicas de fabricación
- Tailored blanks: permiten fabricar piezas combinando chapas de diferentes espesores o características, colocando más resistencia donde se necesita.
- Hidroconformación: utiliza la presión de un líquido para dar forma a piezas metálicas, especialmente tubos.
- Perfilado: permite fabricar piezas de chapa mediante una serie de rodillos que les dan forma progresivamente.
- Tecnología híbrida: combina diferentes materiales, como acero, aluminio y plásticos, para conseguir estructuras más ligeras y resistentes.
1.6.6. Impacto medioambiental de los procesos de fabricación
La fabricación de vehículos consume energía y materiales, además de generar residuos y emisiones contaminantes. Por eso, los fabricantes buscan reducir el consumo de energía, aprovechar mejor los materiales, reciclar residuos y utilizar procesos menos contaminantes.