Fundamentos y Aplicaciones de los Plásticos en la Ingeniería de Automoción

Origen e Historia de los Plásticos

El plástico se originó a partir de un concurso que consistía en realizar un sustituto del marfil natural para las bolas de billar. John Wesley Hyatt, a pesar de no ganar el concurso, consiguió un producto comercial que sería vital en el futuro.

Hitos en el Desarrollo de Materiales

La Baquelita (creada por Leo Hendrick Baekeland), en vez de derretirse, se endurecía. Después de la Primera Guerra Mundial, se comenzó a crear materiales sintéticos derivados del petróleo como el Plexiglás.

• (1955) - Polietileno (PE)
• (1957) - Polipropileno (PP)

Conceptos Clave

Vulcanizado: Proceso para hacer más duro y resistente al frío el caucho mediante calentamiento. Material sintético: Elementos químicos creados artificialmente y cuya existencia no ha sido observada en la naturaleza.

Los Plásticos en el Automóvil

La mayoría se emplea en el interior: salpicadero, pulsadores, paneles y mandos. En la carrocería: paragolpes, capós, portones y alerones.

Razones por las que se utilizan plásticos en vehículos

• Reducción de peso.
• Mayor resistencia a la fricción.
• Absorción de impactos sin deformarse.
• Resistencia a productos químicos y corrosión.
• Posibilidad de ser pintados.
• Aislamiento.

Procesos para obtener Plásticos

Existen tres métodos principales: Polimerización, Policondensación y Poliadición.

• Polimerización: Consta de 1. Reacción de iniciación, 2. Crecimiento de la cadena y 3. Reacciones de cierre.
• Policondensación: No se obtienen moléculas tan grandes como en la polimerización.
• Poliadición: Se consiguen mejores resultados y mejores propiedades físicas y mecánicas.

Clasificación de Materiales

Los materiales se clasifican en: Termoplásticos, Termoestables y Elastómeros.

• Termoplásticos: Ejemplos incluyen PE, PVC, PP, ABS, PC, PA. Los termoplásticos se reblandecen y fluyen al calentarse.
• Termoestables: No se reblandecen al someterlos a calor. Ejemplos: Derivados del fenol, urea y derivados, poliésteres.
• Elastómeros: La principal propiedad de estos elementos es la elasticidad, con posibilidad de experimentar grandes deformaciones y recuperar su forma primitiva. Ejemplos: PU, PUR.

Aditivos

Para que un polímero tenga utilidad práctica es necesario añadirle aditivos. Ejemplos: Estabilizadores, absorbentes de rayos UVA, plastificantes, lubricantes, colorantes y pigmentos, desmoldeantes, cargas y refuerzos.

Conformado de Termoplásticos

Existen diversos tipos de conformados:

• Conformado por estampación.
• Conformado por molde giratorio.
• Extrusión.
• Extrusión soplado.
• Inyección.
• Calandrado.
• Espumación.
• Moldeo con inyección de la resina.
• Moldeo a presión en caliente.
• Fabricación de la fibra de vidrio.

Identificación de Plásticos más utilizados en el Vehículo

La identificación se puede realizar mediante:

• Por combustión.
• Por test de soldadura.
• Por la documentación.
• Por el código de identificación que llevan las piezas de plástico.

Si la rotura producida muestra el interior del plástico y este es duro y fibroso, se trata de un termoestable. Si al cortarlo tiende a rizarse, se trata de un termoplástico. Si, por el contrario, se queda en punta, es un termoestable.

Fases del proceso de identificación por combustión:

1. Extraer una muestra de plástico de una parte no vista del elemento a reparar.
2. Limpiar el trozo quitando la pintura o grasa que pueda tener.
3. Prender un extremo.
4. Observar el tipo de combustión y comparar con la tabla.