VERTIGO Y AUTOPISTAS

Audi ASF: 15 años de carrocerías de aluminio y construcción ligera

El Audi A8, primer auto con tecnología ASF, se lanzó al mercado en 1994

Tecnología similar a la de la aviación comercial y los vuelos espaciales
Paneles laterales del Audi R8 utilizan el mismo material que el SuperAirbus A380 y el Boeing 787

Cuatro modelos Audi utilizan la tecnología ASF, así como uno de Lamborghini
Menor consumo: el Audi A2 recorría 126,6 kilómetros por galón (2,99 l/100km o 33,4 km/l)

NECKARSULM (Alemania), 11 de agosto. – Este año Audi no sólo celebra su primer centenario de vida sino también los primeros 15 abriles de la inauguración del Centro de Diseño de Aluminio y Construcción Ligera en Neckarsulm (Alemania) y del lanzamiento del Audi A8, el primer auto de serie del mundo construido con carrocería de aluminio.

En 1994 Audi revolucionó la fabricación de carrocerías de aluminio para automóviles de serie. Quince años después, la empresa de los cuatro aros sigue siendo el único fabricante capaz de fabricar vehículos a gran escala con carrocería de aluminio gracias a la tecnología Audi Space Frame (ASF).

Hoy en día la aviación comercial o los viajes al espacio no existirían sin la tecnología de construcción ligera. Cada gramo adicional de peso requiere un consumo adicional de energía, por lo que ahorrar peso es sinónimo de eficiencia.

Los problemas y desventajas que acarrea el peso son aplicables a cualquier medio de transporte del que hablemos, incluido el automóvil.

Consciente de ello, Audi llevaba trabajando en el proyecto de una carrocería de aluminio desde principios de la década de los 80, cuando los ingenieros expertos en materiales decidieron asumir el reto que había hecho posible el desarrollo de la tecnología espacial y aeronáutica.

En lo más alto de la lista de especificaciones ya figuraban dos premisas: mejorar la eficiencia y reducir las emisiones de dióxido de carbono. Y es que existe una fórmula empírica que cada ingeniero de Audi conoce mejor que su propio nombre: cada 100 kilogramos de reducción de peso en un automóvil suponen una reducción del consumo de combustible en torno a 0,35 litros cada 100 kilómetros, y unas emisiones de CO2 de 8,8 gramos menos por kilómetro.

Inicialmente la idea de utilizar la fabricación ligera en aluminio en un automóvil de producción a gran escala causó escepticismo: no era factible simplemente sustituir un material por otro en el proceso de fabricación. Pero el equipo de especialistas en materiales de Audi, dirigido por Heinrich Timm, encontró la solución:

“Un 30 por ciento menos de piezas significa un 30 por ciento menos de logística y un 30 por ciento menos de uniones”, dijo Timm. “Desarrollamos un nuevo proceso de producción y encontramos nuevos caminos para optimizar nuestro diseño”.

Las ventajas, más allá de una reducción de consumo debido al menor peso, van mucho más allá: una carrocería más ligera pero al mismo tiempo más rígida es una garantía de dinamismo y eficacia, y también contribuye a elevar la seguridad pasiva.

Este nuevo proceso de producción con el que Audi reinventó por completo la fabricación de carrocerías para automóviles, mostrado por primera vez al público en el Salón de Fráncfort en 1993 y llevado a la serie un año después en el Audi A8 se denomina ASF.

El sistema ASF, que se mostró por primea vez al público en el salón de Fráncfort de 1993, consiste en unir componentes de diferente forma y sección transversal, obtenidos mediante la extrusión y la fundición de aluminio, según la misión que tienen que cumplir. Componentes que pueden incluso unirse a otros elementos realizados en acero utilizando diferentes métodos, como remaches, pegado con adhesivos especiales o unión por fricción.

Tras el Audi A8, el siguiente modelo con el logo de los cuatro aros en utilizar la tecnología ASF llegó en 1999: el Audi A2. Se fabricaron más de 176.000 unidades en Neckarsulm, de las cuales casi 6.500 correspondieron al especialísimo Audi A2 1.2 TDI, todo un ejemplo de eficiencia con su consumo promedio de 126,6 kilómetros por galón (2,99 l/100km o 33,4 km/l), lo que corresponde a unas emisiones de CO2 de apenas 78 g/km.

Esta tecnología ha llevado a Audi a la consecución de importantes galardones, como el ‘Euro Car Body Award’ de 2003 por la carrocería del Audi A8, y en 2006 por el Audi TT, la primera aplicación del principio ASF de forma híbrida: la carrocería pesa únicamente 206 kilogramos, de los cuales 140 corresponden a componentes de aluminio y 66 de acero, cuando una carrocería equivalente construida completamente en acero sería unos 100 kilogramos más pesada.

Más recientemente, en 2008, el prestigioso ‘Euro Car Body Award’ le correspondió de nuevo a Audi, como reconocimiento a la alta calidad y precisión en la fabricación de la carrocería del Audi Q5, realizada en acero de ultra alta resistencia.

Esta tecnología también le sirvió a Audi para ganar el premio ‘Inventor del Año’ en 2008, un galardón otorgado por la Oficina Europea de Patentes a las empresas que han tenido ideas que suponen "contribuciones significativas" para el crecimiento económico y la competitividad europea.

Moldeando el futuro
Sin embargo, a pesar de sus evidentes ventajas hace tiempo que el aluminio ha dejado de ser el único material interesante para los ingenieros de Audi. Los 170 especialistas en materiales que trabajan bajo las órdenes de Timm en el Centro de Diseño de Aluminio y Construcción Ligera de Neckarsulm, investigan con diferentes tipos de fibras, plásticos, aleaciones de magnesio e incluso aceros de alta resistencia.

La última tendencia en el diseño y fabricación de estructuras aeronáuticas es la utilización de CFC, material compuesto de fibras de carbono trenzadas en una base plástica y cocido en un horno especial. El 20 por ciento del SuperAirbus A380, y más del 50 por ciento del último Boeing 787 están realizados en este material, que Audi ya ofrece como opción en los paneles laterales o ‘sideblades’ del superdeportivo Audi R8.

En Neckarsulm han trasladado el lema olímpico "más rápido, más alto y más fuerte" al lenguaje de los materiales, que deben ser "más estables, más resistentes y más ligeros".

Las nuevas aleaciones de aluminio, por ejemplo, pueden soportar cargas cada vez más elevadas, lo que permite a los ingenieros utilizar componentes más delgados en la estructura, reduciendo el peso final. Lo importante pues no es sólo el material utilizado, sino el diseño de la estructura y el proceso de fabricación.

En este sentido los problemas surgen cuando se trata de unir materiales diferentes, pero los expertos del Centro de Diseño de Aluminio y Construcción Ligera se benefician de 15 años de experiencia.

Desde el exitoso debut de la tecnología ASF en el Audi A8, del que se fabricaron 70 unidades diarias en 1994, otros cuatro modelos –Audi R8, Audi TT Coupé, Audi TT Roadster y Lamborghini Gallardo– se han beneficiado de las ventajas de este proceso de fabricación de carrocerías, en el que se han ido introduciendo variaciones.

En la actualidad se ensamblan más de 110 unidades al día del Audi A8, en parte debido a que el número de componentes de la carrocería se ha reducido un 25 por ciento, gracias a la utilización de elementos de fundición más complejos capaces de desempeñar más funciones.

La tendencia en la fabricación ligera de carrocerías apunta hacia un diseño híbrido como el utilizado en los Audi TT Coupé y Roadster, combinando aluminio y acero. O todavía más allá, el empleado en el Audi R8, con una combinación de diferentes materiales: carrocería y techo de aluminio, pasos de rueda en plástico, chasis posterior de magnesio (material todavía más ligero que el aluminio) y capó del motor en materiales compuestos.

Una tecnología que tiene analogías con la utilizada en la industria aeroespacial, aunque los volúmenes de producción de la más exitosa de las aeronaves no son en absoluto comparables con los de un automóvil.

Sin duda, ser la referencia en investigación de materiales y sistemas de producción es una motivación muy especial para los trabajadores de Neckarsulm, donde se han fabricado ya más de 552.000 modelos Audi –y 8.785 Lamborghini–con tecnología ASF.

El siguiente en llegar será la nueva generación del Audi A8, que también aportará avances tecnológicos revolucionarios.