Plásticos en la Automoción: Ventajas, Fabricación y Tipos
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en español con un tamaño de 5,85 KB
Ventajas del Plástico frente al Acero en la Construcción de Automóviles
El uso de plásticos en la fabricación de automóviles ofrece varias ventajas significativas en comparación con el acero:
- Reducción de peso: Los plásticos son considerablemente más ligeros que el acero, lo que contribuye a una mayor eficiencia del combustible y un mejor rendimiento del vehículo.
- Absorción de impactos: Los plásticos tienen una mayor capacidad para absorber energía en caso de colisión, mejorando la seguridad de los ocupantes.
- Resistencia a la corrosión: A diferencia del acero, los plásticos no se oxidan, lo que prolonga la vida útil de los componentes del vehículo.
- Facilidad de moldeo: Los plásticos se pueden moldear en formas complejas con mayor facilidad que el acero, lo que permite diseños más aerodinámicos y versátiles.
Composición de los Plásticos
Los plásticos están formados por grandes moléculas llamadas polímeros o macromoléculas. Estas moléculas se componen de unidades repetitivas más pequeñas llamadas monómeros.
Fabricación de Plásticos: 4 Pasos Clave
- Obtención de materias primas: Se obtienen los monómeros a partir de recursos naturales como el petróleo y el gas natural.
- Síntesis del polímero: Los monómeros se unen mediante reacciones químicas (polimerización) para formar largas cadenas de polímeros.
- Adición de aditivos: Se incorporan aditivos para mejorar las propiedades del plástico, como la resistencia, la flexibilidad, el color, etc.
- Moldeado y acabado: El plástico fundido se moldea en la forma deseada y se somete a procesos de acabado para obtener el producto final.
Diferencias entre Poliadición y Policondensación
La principal diferencia radica en cómo se unen los monómeros. En la poliadición, los monómeros se van uniendo a una cadena en formación sin pérdida de átomos. En la policondensación, la unión de monómeros implica la liberación de una molécula pequeña, como agua.
Estructuras de Polímeros
- Polímero de estructura lineal: Cadenas largas y continuas de monómeros.
- Polímero ramificado: Cadena principal con ramificaciones laterales.
- Polímero reticulado o entrecruzado: Cadenas lineales unidas entre sí por enlaces covalentes.
Características de los Termoplásticos
Polipropileno (PP)
- Fácil recuperación de impactos.
- Rígido, con buena elasticidad.
- Resiste temperaturas de hasta 130ºC.
- Admite cargas reforzantes.
- Es el plástico más utilizado en automoción.
ABS
- Estructura rígida a temperatura de fusión.
- Se agrieta a temperaturas inferiores a 10ºC en los contornos de soldadura.
- Resistente a temperaturas de hasta 110ºC.
Polietileno (PE)
- Estructura muy elástica con buena recuperación a los impactos.
- Resistente a la mayoría de los disolventes.
- Buenas cualidades de moldeo.
- Se deforma a partir de 87ºC.
Cadenas de Polímeros en Materiales Termoestables
- Cadena lineal: Largas cadenas de monómeros unidas por enlaces.
- Ramificada: Cadena secundaria unida a la cadena principal.
- Reticulada: Una o más cadenas de polímeros unidas por cadenas secundarias.
Ventajas de los Materiales Termoestables
- Alta estabilidad térmica.
- Alta rigidez y bajo peso.
- Resistencia a la deformación bajo carga.
- Buenas propiedades como aislante eléctrico y térmico.
Características de los Plásticos Termoestables
Poliuretano (PU)
- Puede ser termoestable, termoplástico o elastómero.
- Puede tener estructura rígida, semirrígida y flexible.
- Resistente a ácidos y disolventes.
- Soporta bien el calor.
- Se puede reparar con sistemas adhesivos.
Resina de Poliéster Insaturado
- Buenas propiedades eléctricas y físicas.
- Buena resistencia y estabilidad dimensional.
- Elevada rigidez.
Estructura de un Plástico Termoestable
Los plásticos termoestables están constituidos por cadenas de polímeros muy ramificadas y con enlaces cruzados que forman estructuras tridimensionales. Esto les confiere su rigidez y resistencia a altas temperaturas.
Ventajas del Sistema de Moldeo por Inyección de Resina (RTM)
- Permite fabricar muchas piezas simultáneamente.
- Es útil para producir piezas con geometrías complejas.
Tecnología Híbrida
Esta técnica combina materiales, como acero y plástico. Permite aumentar la resistencia de una estructura de acero mediante nervaduras de plástico, superando la resistencia que se obtendría con una chapa de refuerzo soldada.
Características de los Materiales Compuestos
- Buena resistencia mecánica (compresión y tracción).
- Gran ligereza.
- Elevada resistencia a ácidos y disolventes.
- Baja absorción de agua.
- Ciclos de producción cortos.
Procesos de Reciclado Químico
- Pirólisis: Las moléculas de plástico se someten a un craqueo por calentamiento, descomponiéndolas en componentes más simples.
- Hidrogenación: Los plásticos se tratan con hidrógeno y calor, transformándolos en productos útiles.
- Gasificación: El plástico se calienta con aire u oxígeno, generando un gas de síntesis que puede utilizarse como combustible o materia prima.