Así se fabrican los BMW i3 e i8 de fibra de carbono

29 Abril, 2014, modificada el 30 Abril, 2014 por

BMW reinventa la cadena de montaje para poder producir en serie los nuevos modelos eléctricos con el chasis de fibra de carbono, un proceso que se lleva a cabo en varias factorías repartidas por distintos continentes y que comienza con la elaboración del tejido de carbono.

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Hasta ahora, los modelos con chasis de fibra de carbono se producían de un modo prácticamente artesanal. BMW ha tenido que reinventar el proceso productivo del automóvil para poder fabricar en serie sus nuevos modelos con plataforma de fibra de carbono: el deportivo BMW i8 y el utilitario BMW i3.

El mayor reto es cómo fabricar en serie los diferentes paneles que componen la estructura y la carrocería del coche. En un modelo de construcción metálica es muy sencillo, pues bastan una serie de prensas con diferentes moldes y troqueles para crearlos a partir de una bobina de chapa, pero la fibra de carbono no puede crearse así, ya que se trata de un tejido que cambia sus propiedades al ser calentado a una temperatura muy precisa en el vacío.

Proceso de fabricación del BMW i3 e i828
Éste es el aspecto del tejido de fibra de carbono antes de calentarlo.

Hasta ahora, las piezas se hacían una a una con un molde que era introducido en un autoclave (un horno hermético). Esto es inviable en una producción masiva en serie, por lo que BMW ha tenido que desarrollar un complejo sistema de moldeado de la fibra de carbono.

El proceso comienza en la factoría de Moses Lake con la producción de las fibras a través de un termoplástico de fibra textil a base de poliacrilonitrilo. Tras varias fases se obtiene una fibra realmente pequeña que se enrolla y se agrupa en carretes para su siguiente tratamiento en Wackersdorf, donde las bobinas de hilo se tejen para transformarse en láminas que se apilan antes de cortarlas y darles la forma necesaria. Hasta aquí el proceso se parece mucho más al de una fábrica de ropa que de automóviles.

Estas sábanas de fibra de carbono aún textil se llevan a las plantas de Landshut, donde se produce el BMW i8, y Lepzig, donde se producen los componentes del BMW i3.

Proceso de fabricación del BMW i3 e i828
Detalle de un panel lateral.

Un molde especial se encarga de dar forma a la fibra de carbono. La genialidad es que en realidad este molde es una prensa que hace la labor del molde y también de prensa, uniendo las distintas preformas de fibra de carbono para crear un componente más grande, como un costado del chasis, por ejemplo. De esta forma, además se abaratan costes y facilita en trabajo frente a otros materiales como el aluminio o el acero.

El siguiente paso es la unión a través de inyección de resina de alta presión, Resin Transfer Molding (RTM). La resina de adhiere a las fibras y se endurece a través de un proceso que elimina los tiempos de espera de endurecimiento. Unas prensas con moldes especiales calefactados hacen simultáneamente las labores del moldeado y posterior secado en autoclave del proceso de producción manual de la fibra de carbono.

En un último proceso se rematan y perfilan los bordes resultantes y las aberturas.

La fábrica de Leipzig se caracteriza por dar forma al modulo Life. Además, el silencio reina en la fábrica donde se usan las últimas técnicas de ensamblaje, y el proceso está 100% automatizado.

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El motor se ensambla en una línea paralela.

Una vez creados todos los paneles que componen la estructura y la carrocería de los BMW i3 e i8 se procede a su ensamblaje.

La arquitectura LifeDrive, dividida horizontalmente, se compone de dos módulos separados e independientes. Gracias a ello, la cadena de montaje de Leipzig cuenta con dos líneas de producción paralelas separadas para el BMW i3 – una para el Módulo Life (el habitáculo, para entendernos) y una para el Módulo Drive (el que soporta el montaje de los componentes mecánicos). Esto permite un mejor diseño ergonómico de los puestos de trabajo de los operarios a lo largo de la línea de montaje, pues cuentan con una accesibilidad óptima para todas las operaciones necesarias.

El BMW i8, sin embargo, se monta en una sola línea. Durante el montaje del Módulo Drive en Leipzig, el chasis de aluminio se equipa con la batería de alto voltaje. El Módulo Drive se ajusta entonces con las unidades de tren motriz y la transmisión. Una vez que el soporte del eje delantero – preensamblado en Dingolfing – y otras partes estructurales se han montado, el módulo Drive del BMW i8 está listo para pasar a la fase final de montaje.

El habitáculo de fibra reforzada con carbono se abre paso a la zona de ensamblaje donde se instala el equipamiento específico escogido por el cliente. Al mismo tiempo, los componentes del motor están pre -ensamblados. Este es el último paso antes de que el habitáculo de carbono y el chasis de aluminio se unan entre sí. Las dos unidades también se atornillan entre sí en cuatro puntos. El resultado es la rigidez y la fuerza óptima. Sólo entonces el BMW i8 recibe su piel exterior y queda listo para entregar al cliente final.

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Rubén Fidalgo

1 Comentario

Rubén Fidalgo 30 Abril, 2014

La gran pregunta es… ¿y cómo se reparan?…

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