Carroceria y Pintura

109 Manual Ford del Automóvil

Capítulo 15Carrocería ypintura

Carrocería del automóvil

Actualmente la carrocería de un automóvil esalgo muy distinto a un simple armazónmetálico, destinado a alojar los conjuntosmecánicos y servir de habitáculo para lospasajeros. Es un producto de alta tecnologíadentro de una industria de vanguardia, comoes la del automóvil. Su concepción y diseñodepende de personal altamente cualificado,que emplea para llevar a cabo su trabajosofisticados sistemas informáticos.El resultado de esta simbiosis, de medioshumanos y técnicos, no es solamenteencontrar el punto de equilibrio entredeformabilidad y rigidez, de modo que elvehículo pueda adaptarse a todo tipo desituaciones, sino también lograr otrosobjetivos, como ergonomía, habitabilidad,accesibilidad y confortabilidad. En definitiva,se trata de una concepción integral delautomóvil, que favorece la conducción,manteniendo la mejor disposición paraafrontar cualquier situación inesperada.No se pretende que el usuario de un vehículopueda dominar las situaciones de emergencia,sino más bien prevenirlas.La industria del automóvil está en constanteevolución, ello se pone de manifiestoespecialmente en el continuo desarrollo de laspropias carrocerías. Esta evolución no quedalimitada a cuestiones de estética y diseño,sino que también afecta a conceptos comoseguridad, rigidez, ligereza y reciclabilidad,entre otros.

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Carrocería autoportante

Es la concepción adoptada por todos losturismos actuales: KA, Focus, Mondeo,Cougar, etc. Está formada por un elevadonúmero de piezas unidas entre sí,generalmente mediante técnicas desoldadura, que dan lugar a una estructurarígida, estable y ligera, capaz de soportartodas las condiciones de carga, tantoestáticas como dinámicas, a las que se vesometido un vehículo.

Carrocería con chasis independiente

Es el primer sistema que se comenzó a aplicaren la industria del automóvil, y que, en laactualidad, incorporan los vehículosindustriales y todoterreno. Se caracteriza pordisponer de dos elementos claramentediferenciados: el bastidor o elementoestructural por naturaleza y la carroceríapropiamente dicha.El bastidor sirve de soporte a todos losórganos mecánicos y, en su conjunto, sedenomina chasis. Este chasis puede circularsin la carrocería, en la mayoría de los casos.El bastidor soporta todos los esfuerzosestáticos y dinámicos. La carrocería constituyeun elemento independiente, que se monta enel chasis mediante sistemas mecánicos y através de juntas elásticas.Un mismo chasis puede adaptarse a distintascarrocerías, es decir, acortarse o alargarse conrelativa facilidad.

Se caracteriza por servir de apoyo a losconjuntos mecánicos y autosoportarse a símisma.Es el tipo de carrocería que ofrece mayorgrado de seguridad y precisión y, a la vez, lamás fácil y económica de reparar. En sudiseño, por tanto, no se han tenidoúnicamente en cuenta las modas o losgustos del usuario.

Las modernas carroce-

rías son estructuras de

alta tecnología

El bastidor independien-

te es muy versátil

Capítulo 15 Carrocería y pintura


Medidas de seguridaden las carrocerías

Desde el punto de vista de la seguridadaplicada a la construcción de un automóvil, esdecir, la seguridad pasiva, la estructuraconstituye el elemento más importante. Sepretende que la mayor parte de la energíaliberada en una colisión sea absorbida por lacarrocería, evitándose de este modo que losocupantes sean sometidos a deceleracionesbruscas, cuyas consecuencias pudieran llegara ser nefastas. Por ello, su diseño debepresentar una adecuada combinación dedeformabilidad y rigidez.

Deformación programada

Las carrocerías disponen de zonas dedeformación programada en sus seccionesfrontal y trasera, que se consiguen medianteuna combinación óptima de la geometría, losperfiles de refuerzo y adopción de puntos

fusibles en los elementos estructurales.Entre las soluciones adoptadas por Ford parala obtención de esta deformaciónprogramada, cabe destacar:• Ubicación de cuerpos de absorción.• Configuración y uniones adecuadas, quetransmiten la energía de deformación a todala estructura.• Largueros firmes de sección única, dotados,en sus extremos, de zonas fusibles, queabsorban la energía.• Perfiles adicionales de refuerzo en loslargueros.• Absorción progresiva de energía del larguerosuperior, en relación al larguero del bastidor.• Prolongaciones de los largueros, capaces dedistribuir las fuerzas de la colisión por la parteinferior del salpicadero

Los puntos fusibles ha-

cen que la deformación

sea previsible y contro-

lada

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Habitáculo de seguridad

Situado entre las estructuras deformablesdelantera y trasera se encuentra el habitáculode pasajeros, que debe ser lo más rígidoposible para proteger a los ocupantes.En este sentido, Ford presenta un conceptoglobal de protección basado en:• Largueros y traviesas de refuerzo adicionalesen la zona inferior del salpicadero.• Pilares delanteros y centrales con chapas derefuerzo suplementarias.

• Protectores contra impactos lateralesintegrados en las puertas.• Refuerzos extra en las partes superioresde las puertas.• Estribos muy rígidos y estables.Además, para evitar la intrusión de losconjuntos mecánicos en el habitáculo, se hanadoptado principalmente dos soluciones:• El diseño de los largueros delanteros haceque, en caso de colisiones frontales graves, sedesvíen hacia abajo, arrastrando a losconjuntos mecánicos hacia la parte inferiordel vehículo.• Un refuerzo suplementario bajo el tablerode a bordo, fijado a ambos pilares delanteros,que cumple una doble función: aumentar larigidez del compartimento de pasajerosen colisiones laterales o frontalesdescentradas, y evitar que penetren en elhabitáculo los grupos situados debajo deltablero de a bordo.

La parte central es una

célula de habitabilidad

muy rígida que protege a

los pasajeros



Aceros de alta resistencia

Para la fabricación de determinadas piezas,fundamentalmente componentesestructurales, en cuyo diseño prima un óptimocomportamiento ante una colisión, Fordrecurre al empleo de aceros de altaresistencia. Estos aceros especiales poseenmayor resistencia y elasticidad que losutilizados convencionalmente en la fabricaciónde carrocerías. Un aprovechamiento completode dichas propiedades tendrá como resultado:• Una perfecta integración de las piezasfabricadas con estos aceros en la carrocería.• La posibilidad de reforzar las zonas máscríticas sin necesidad de piezas o elementosadicionales.• La reducción de peso, con la consiguientemejora en el consumo de combustible,prestaciones y dinámica de conducción.• La mejora de la rigidez y estabilidad de lacarrocería, con el consecuente aumento de laseguridad.

Los travesaños de segu-

ridad evitan intrusiones

en el habitáculo

El acero de alta resisten-

cia reduce el peso de la

carrocería y ofrece un

buen comportamiento en

caso de colisión.

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Los paragolpes como elementode protección

La primera medida de seguridad adoptadacomienza en el paragolpes, diseñado paraque, en caso de impacto a escasa velocidad,absorba energía y se deforme de maneracontrolada, evitando la transmisión de dañosal resto de la carrocería.Ford ofrece un nuevo sistema de paragolpes,capaz de absorber la energía de una colisión abaja velocidad (hasta 15 km/h), gracias a suconfiguración especial. Sus principalescaracterísticas son:

• Fabricado en un material plástico compacto,que se deforma completamente, absorbiendoenergía.• Amortiguador de impactos intermedio, entreel paragolpes y la carrocería. Suele estarfabricado en material plástico o gomaespuma.• Montaje, en ciertos modelos, de un cuerpode absorción metálico atornillado, cuya misiónconsiste en absorber la energía de unacolisión, aumentando, a su vez, la rigidez de lacarrocería.• Incorporación de refuerzos y dispositivosapropiados de unión, en los puntos de fijacióndel paragolpes, que evitan la transmisión dedaños.

Los anclajes de los pa-

ragolpes distribuyen los

esfuerzos hacia la carro-

cería

Todos los elementos del

paragolpes están dise-

ñados para absorber

energía



Protecciones anticorrosión

Conscientes de la importancia que tiene parael usuario el problema de la corrosión, evitarsu aparición se ha convertido en una tareaprioritaria para Ford.La protección anticorrosiva está presente enlos primeros pasos de la concepción de todoautomóvil y tiene una incidencia directa sobredos aspectos fundamentales: el diseño delvehículo y la adopción de medidaspreventivas.En la medida en que el propio diseño delvehículo contribuye a evitar zonas propensas aun ataque corrosivo, se evitan tambiéncomplicados procesos de protección.

Para luchar contra la co-

rrosión se utilizan diver-

sos productos y revesti-

mientos

Por otra parte, cada vez se aplican unasmedidas más efectivas de prevención contrala corrosión, que se centran en aislar al acerode la acción del agua y del oxígeno, mediantela aplicación de diferentes revestimientos,acordes a la vulnerabilidad de cada zona.Los resultados de estas medidas no vanencaminadas únicamente a alargar la vida delvehículo, sino que también repercutendirectamente en la seguridad, al evitarreducciones de sus niveles iniciales deresistencia.

116 Capítulo 15 Carrocería y pintura

Recubrimientos metálicos

En los modelos de última aparición, Fordrecurre al empleo de paneles de acerorecubiertos o pretratados, para evitar losproblemas de la corrosión. Las piezas de lacarrocería están recubiertas herméticamentecon un metal de protección, normalmentecinc, que se aplica con el fin de lograr undoble objetivo:• Ser una barrera aislante, que evite elcontacto del acero con los elementosatmosféricos.• Actuar como protección catódica, demanera que si el metal quedara aldescubierto, el cinc se oxidaría en beneficiodel mismo. De este modo, el acero no veráafectadas sus propiedades mientras existacinc en la zona dañada.Este tratamiento del acero requiere técnicasde fabricación complejas, pero, desde elpunto de vista de la protección anticorrosiva,asegura la calidad de las piezas metálicas.

Galvanizado en caliente

El proceso de galvanización consiste en lainmersión del metal a proteger en un baño decinc fundido. Sus características principalesson:• Capacidad de conformación y de soldaduramedia.• Aptitud para sufrir los tratamientos queservirán de base a la aplicación de la pintura.• Buena adherencia de la pintura.

Electrocincado

Es la técnica mediante la que se consigue ladeposición del cinc sobre el metal a protegercon ayuda del paso de una corriente eléctrica.Sus características principales son:• Buena capacidad de conformación ysoldadura.• Buena calidad superficial.• Buena aptitud para ser pintado.• Posibilidad de aplicación en aceros decalidades especiales.

Las piezas pretratadas

no se oxidan, aunque la

chapa quede al descu-

bierto

Si el acero queda ex-

puesto a los agentes ex-

ternos se oxida con rela-

tiva facilidad


Recubrimientos no metálicos

Las modernas tecnologías implicanadicionalmente la utilización de materiales deprotección muy experimentados, quegaranticen un alto nivel de protección antecualquier situación.

Revestimientos de bajos

Los bajos del vehículo son susceptibles deexperimentar, de forma paralela al proceso decorrosión, un ataque abrasivo, debido a laproyección de piedras y gravilla a que se vensometidos. Por ello, disponen derevestimientos de protección específicos.En las partes inferiores, tanto en las zonasvistas como en las ocultas, se aplicanprotectores de bajos y antigravillas, productosa base de breas, caucho o PVC.Las principales características de losrevestimientos de bajos son:• Buenas propiedades de adherencia.• Muy buenos aislantes entre el pavimento yel piso del vehículo.• Alta resistencia a los agentes atmosféricos ya la abrasión.• Admiten la aplicación de espesoresimportantes, mejorando el nivel de protección.

Todos los bajos del ve-

hículo van revestidos con

productos apropiados

Los revestimientos anti-

gravilla protegen las zo-

nas inferiores de la ca-

rrocería contra la abra-

sión


Masillas y selladores

La gran cantidad de piezas que componen lascarrocerías modernas dan lugar a un númerotambién elevado de juntas, que será precisosellar para evitar filtraciones de humedad,garantizándose de este modo suestanqueidad. Para ello, se empleanselladores y masillas a base de caucho, PVC ypoliuretanos, que se caracterizan por tener:• Buenas propiedades de hermetización.• Alta capacidad de adhesión sobre diferentessuperficies.• Buena elasticidad y flexibilidad,permanentes con el tiempo.• Resistencia a distintos productos químicos.• Pueden recibir tratamientos de pintura.• Contribuyen a eliminar vibraciones y ruidos.

Todas las juntas y costu-

ras de la carrocería es-

tán herméticamente se-

lladas

Los selladores evitarán

filtraciones de humedad

y ruidos


Ceras de cavidades

Desde el punto de vista de la seguridad, estan importante lo que está a la vista como loselementos ocultos; por ello, el último nivel deprotección corresponde al interior de loscuerpos huecos.Para evitar procesos de corrosión en las zonasinternas de dichos cuerpos, por otro ladodifíciles de detectar hasta que no se haproducido la perforación completa delelemento, se recurre a la aplicación de cerasde cavidades.A través de orificios distribuidosestratégicamente, se inyectan estas cerasmediante equipos de pulverización, de modoque quedan revestidas todas las paredesinteriormente.Su efecto protector es completo, dadas suspropiedades:• Perfecta penetración en todas lashendiduras y pliegues.• Alta adherencia a las superficies.• Repulsión de la humedad, evitando suabsorción.

Las ceras de cavidades

repelen la humedad y

protegen internamente a

la carrocería

Los cuerpos huecos sus-

ceptibles de corrosión se

recubren internamente

con ceras

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Acabados de pintura

La pintura del vehículo debe cumplir una seriede requisitos, entre los que se encuentrancomo prioritarios la protección y la imagen.El color de la pintura es un factor comercial deprimer orden, decisivo para el aspecto exteriordel vehículo. Pero, dejando a un lado lasconnotaciones estéticas, el color tambiéninfluye en factores como la comodidad y laseguridad, debido a su comportamientotérmico y lumínico.Por otro lado, la pintura es uno de los mediosmás completos de protección contra lacorrosión, función que debe desempeñardurante años.Estas circunstancias hacen que seincrementen de forma paulatina los niveles deexigencia en el ámbito de la pintura,pudiéndose satisfacer únicamente si se hacencompatibles materiales de muy alta calidad ymétodos de aplicación avanzados.

Los tratamientos de pin-

tura son complejos pro-

cesos tecnológicos



Tipos de pintura

En la industria del automóvil, se entiende portratamiento de pintura la superposición desucesivas y diferentes capas sobre la chapa,hasta obtener el acabado y efecto buscado.Todas esas capas se pueden dividir en dosniveles o grupos, en función de suspropiedades y misión. Las primeras, quereciben el nombre genérico de capas de

fondo, suelen ser idénticas para todos lostrabajos y determinan la durabilidad de lapintura. Las capas finales, o de acabado,determinan la apariencia estética y suaplicación constituye la fase más delicada delproceso de pintura.

Monocapa

Las diferentes capas a aplicar en este tipode pintura son:Fosfatación: primera medida protectora dela carrocería, que mejora, a su vez, laadherencia de las capas que se aplicarán acontinuación.Cataforesis: electroimprimación aplicadapor inmersión, que aporta mayor espesor yhomogeneidad en el recubrimiento,mejorando, en gran medida, laspropiedades protectoras.Imprimación: capa intermedia deatenuación entre la cataforesis y el color.Ofrece una óptima adherencia para lapintura final.Color: acabado del trabajo de pintado.Aporta color, brillo, dureza y una protecciónduradera contra las influencias externas.

Bicapa

En este tipo de pintura se aplican lasmismas capas que en el acabadomonocapa, añadiéndose:Barniz: esmalte incoloro que se aplicacomo última capa. Aporta brillo, dureza yprotección duradera contra las influenciasdel exterior.

Tricapa

Es un tipo de pintura similar al bicapa, conla diferencia de que dispone de una terceracapa de color adicional. Esta tercera capa,normalmente blanca, se aplica entre laimprimación y el color propiamente dicho.Se utiliza en acabados perlados y su misiónes acentuar el efecto buscado y aportarpoder de cubrición.

Esquemas de pintura

monocapa, bicapa y tri-

capa


Tipos de acabado

La pintura es un producto en suspensión, máso menos fluido, que, al aplicarse sobre unasuperficie, en forma de capas finas, porevaporación o reacción, se convierte en unacapa más o menos impermeable, que aísla alsoporte, proporcionando protección y acabadoestético.La pintura está constituida por trescomponentes básicos: los pigmentos,encargados de aportar el color; el ligante,cuya misión es aglutinar los pigmentos yfijarlos a la carrocería, y el excipiente, queposibilitará la aplicación de la pintura.Atendiendo al aspecto que presenta lapintura, puede hablarse de tres tipo deacabado: sólido, metalizado y perlado.

Acabado sólido

Los colores sólidos o lisos contienenpigmentos colorantes, finamente dispersos,en cantidad suficiente para cubrir con unapelícula seca el sustrato sobre el que seapliquen.El color observado depende exclusivamente dela radiación de luz reflejada por las partículasde pigmento, apareciendo dicho color siempreidéntico, independientemente del ángulo bajoel que se observe.Este acabado puede emplearse en sistemasde pintura monocapa o bicapa.

Acabado metalizado

La pintura que proporciona este tipo deacabado se caracteriza por llevar adicionada,además de los pigmentos colorantesdisponibles en las pinturas sólidas, partículasmetálicas, generalmente de aluminio, enforma de laminillas o escamas.Estas partículas son opacas y se comportancomo espejos, al reflejarse la luz que incidesobre ellas, produciendo el característicoefecto metálico superficial.El acabado metálico presenta, a su vez, lapeculiaridad de variar la apreciación del color,lo que hace que parezca diferente en aspectoscomo brillo y tonalidad. Dicha apreciación estáinfluenciada por factores como la intensidadde luz que incide sobre la película de pintura,el ángulo con el que incide y el ángulo bajo elcual se observa. El acabado metalizado, dadosu inmejorable aspecto estético, es muyapreciado por los compradores deautomóviles.Este acabado suele emplearse en sistemas depintura bicapa.

Acabado sólido

Acabado metalizado


Acabado perlado

El efecto perlado, nacarado o mica seconsigue con la aplicación de una pinturacompuesta por pigmentos de elevadatransparencia, partículas de mica y, en ciertasocasiones, también de aluminio.La mica tiene la particularidad de que parte dela luz que incide sobre ella es reflejada, y elresto se transmite a través de la propiapartícula, para ser reflejada finalmente por elpigmento.El color que puede presentar la mica es muyvariado, va desde el dorado al verde. Loscolores reflejados estarán dentro de esagama, mientras que los transmitidos suelenser distintos, normalmente suscomplementarios.Todo ello hace que la luz que incide sobre lapelícula de pintura pueda llegar al observadorpor caminos distintos, variando, enconsecuencia, el color.Este acabado puede aplicarse en sistemasbicapa o tricapa.

Acabado perlado

El color está presente en

las diferentes etapas del

diseño

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