La palabra plástico deriva del griego plastiko que significa moldeable. Los plásticos son polímeros.
Los plásticos pueden definirse como un conjunto de materiales de origen orgánico, sólidos a temperatura ambiente, fácilmente moldeables mediante calor y de elevado peso molecular.
En 1832 experimentando con el caucho se descubrió que reticulándose con sulfuro se vulcanizaba, obteniendose caucho sintético, cuyas propiedades elásticas eran excepcionales.
En 1838 Victor Renault logró obtener policloruro de vinilo. Y por polimerización de este cloruro de vinilo se obtiene el cloruro de polivinilo (PVC), empleando peróxidos como catalizadores, esto dejaba abierto el camino a la evolución de los plásticos.
En 1869 se inició la producción técnica de celuloide por parte de los hermanos Hyatt. Un material que fundía a temperaturas muy bajas dando una masa plástica y viscosa capaz de adaptar las formas más variadas.
En 1904 se inició la producción de la galatina. Siguió en 1905 la producción de resinas felónicas o baquelitas.
En 1930 se dio paso a la verdadera producción en masa de materias plásticas. En 1955 se pudo comenzar la producción de polietileno y en 1957 la de polipropileno.
En 1970 la producción mundial de plásticos se cifró en unos 30 millones de toneladas y en 1980esta producción se triplicó.
En la industria española en 1957 se utilizaba 1,1 kg de plástico por automóvil, siendo en 1970 el consumo de más de 50 kg y en la actualidad sobre 110 kg. Se calcula que para los próximos años los plásticos utilizados en los vehículos serán aproximadamente el 30% del peso, siendo el 70% el interior y el 30% el exterior del vehículo.
2. Procesos químicos de producción de materiales plásticos.
Los materiales plásticos son compuestos químicos formados por macromoléculas también llamados polímeros
Clasificación de polímeros:
-Polimerización: Proceso mediante un catalizador, se unen varias moléculas individuales y homogéneas de un compuesto, denominado monómero, para formar una cadena de múltiples eslabones de este y obtener moléculas gigantes llamadas macromoléculas.
Suele iniciarse añadiendo un acelerador de reacción (catalizador) normalmente peróxidos.
El proceso de polimerización consta de tres fases:
-Reacción de iniciación
-Crecimiento de la cadena
-Reacciones de cierre
-Policondensación: Por este método se obtiene el poliester y resinas fenólicas.
Dos moléculas diferentes reaccionan entre si, dando lugar a uniones entre ellas que forman macromoléculas.
Descubierto en 1910. Se obtienen materiales termoplásticos o termoestables
-Poliadición: Se obtienen productos con mejores propiedades físicas y mecánicas cuando se polimerizan simuláneamente dos o más monómeros.
Descubierto en 1937.
3. Clasificación de los materiales plásticos utilizados en automoción
En función de su estructura interna los plásticos pueden clasificarse como:
-Termoplásticos
-Termoestables
-Elastómeros
Termoplásticos estan formados por macromoléculas lineales o ramificadas, no entrelazadas. En general son duros en frío y al calentarlos se reblandecen y fluyen.
El proceso de calentamiento para darles forma y el posterior enfriamiento para que endurezcan con la forma deseada, puede repetirse prácticamente de forma ilimitada.
Son termoplásticos: el polietileno, el cloruro de polivinilo, poliesterol, polipropileno,...
Se usan para aislamiento de cables eléctricos, calandras, interior del motor, salpicaderos, spoilers, rejillas, paragolpes, baterías,...
Termoestables se denominan así por no sufrir ninguna variación en su estructura al ser calentados, ni se reblandecen ni fluyen al ser sometidos a presión o calor, siempre que no se llegue a la temperatura de descomposición.
Entre los materiales termoestables se encuentran: las resinas fenólicas, resinas alquídicas, resinas de poliéster no saturadas,...
Se usan para fabricar portones, capós, salpicadero,...
Elastómeros son materiales macromoleculares, que en un amplio margen de temperaturas, pueden sufrir, sin rotura, deformaciones considerables bajo la acción de fuerzas relativamente pequeñas y recuperar posteriormente su longitud primitiva.
Entre los elastómeros se encuentran los cauchos naturales y sintéticos, el poliuretano,...
Se utilizan en cantoneras, revestimientos interiores, asientos,...
4. Principales plásticos utilizados en el vehículo y características de cada uno de ellos.
Termoplásticos
-ABS (Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno)
Tiene buenas propiedades en cuanto a rigidez, tenacidad, estabilidad dimensional, resistencia a los productos químicos, y buena calidad de las superficies
Se usa en calandras y rejillas, interior del motor, estructuras del sapicadero,...
-ALPHA (ABS-Policarbonato)
Presenta buenas propiedades mecánicas y térmicas, es rígido, resistente al impacto y con buenas estalibilidad dimensional.
Se utiliza en spoilers y cantoneras, canalizaciones, rejillas,...
-PA (Poliamida)
También conocida como nailon, se fabrica en varias densidades. Es tenaz, resistente al desgaste y a los disolventes usuales.
-PC(Policarbonato)
Materiales rígidos y duros con una excepcional resistencia al impacto. Son dimensionalmente estables, resistentes a la intemperie y al calor. Es combustible pero de carácter autoextingible.
Se utiliza para revestimientos, paragolpes, interiores, pasos de rueda, carenados de moto.
-PE (Polietileno)
Es el polímero de mayor producción. Es resistente a los productos químicos y a las elevadas temperaturas, tienen una gran resistencia a la tracción y al impacto
-Polietileno de baja densidad
-Polietileno de alta densidad
Usos en bateríaas, paragolpes, revestimientos,..
-PP (Polipropileno)
Tiene idénticas aplicaciones que el PE de alta densidad. Es buen aislante y muy resistente a la tracción y a la abrasión.
Usos similares al polietileno, es el plástico más utilizado en el automóvil.
-PP-EPDM (Etileno-Propileno-Dieno-Monómero)
Es elástico y absorbe con facilidad los impactos, es reistente a la temperatura y de buenas propiedades eléctricas.
Paragolpes, revestimientos interiores/exteriores,...
-PVC (Cloruro de Polivinilo)
Resistente a la intemperie y la humedad, pero no a la temperatura, por lo que hay que añadirle diversos estabilizantes
Cables eléctricos, pisos de autocares,..
-XENOY (PC-PBTP)
Aunque de estructura rígida, son elásticos y tienen una gran resistencia al impacto.
Paragolpes, retrovisores, rejillas, revestimientos,...
Termoestables
-GU-P ( Resinas de poliéster reforzadas con fibra de vidrio)
Son materiales rígidos, ligeros y de buenas propiedades mecánicas.
Usos en portones, capós, isotermos, carenados de moto,..
-GFK ( Plásticos reforzados con fibra de vidrio)
Prensentan una estructura formada por una resina termoendurecible y fibras de vidrio.
Usos en paragolpes, canalizaciones, salpicaderos,...
-EP (Resina epoxi)
Son materiales duros, resistentes ala corrosión y a los agentes químicos, no originan encogimiento.
Se utiliza como adhesivo para los metales y para la mayoría de las resinas sintéticas.
Elastómeros
-PU (Poliuretano) y PUR (Poliuretano rígido)
Son la base de diversos elastómeros. Resistentes a la abrasión y una mnotable resistencia al desgarramiento.
Usos en cantoneras, revestimientos interiores, asientos,...tg
5. Identificación de los plásticos. Métodos, normas, legislación, …
En la reparación de los materiales termoplásticos, es imprescindible conocer la naturaleza de los mismos, pues las soldaduras deben ser realizadas con el mismo plástico.
Los métodos más utilizados para realizar su identificación son:
-Por combustión
Es un procedimiento fácil y rápido. Se realiza en cuatro fases.
Muestra necesaria para realizar la identificación
Limpiar el trozo extraído retirando la pintura, grasa,...
Prender el extremo con una llama limpia
Observar las características de la combustión y compararla con una tabla.
-Por el test de soldadura
Quitar la pintura y limpiar una zona de la parte interior del elemento a reparar
Seleccionar la tobera de acuerdo con la medida de la varilla.
Ajustar la temperatura
Pasar la varilla a través de la tobera y comenzar a soldar
Retirar el soldador, dejar enfriar y a continuación tirar de la varilla
Si se desprende es que el plástico no es igual, ni compatible
-Por el código de identificación incorporado a los materiales plásticos
Permite el reconocimiento inmediato del material
-Por la documentación del vehículo desarrollada en microfichas
Durante las operaciones de fresado, es necesario llevar guantes, gafas de protección y máscara protectora contra el polvo para evitar la irritación ocasionada por las partículas finas removidas por la herramienta fresadora
6. Métodos de reparación más usuales.
Pueden ser reparados mediante los siguientes métodos.
-Soldadura
Consiste en aplicar una fuente de calor hasta que los elementos a unir se encuentren en un estado pastoso, momento en el que el material de cada elemento se entrelaza para formar la unión. La unión se refuerza añadiendo un material de aportación de la misma composición o de uno compatible.
-Acetona
Por medio de este sistema de reparación es posible la unión de piezas pequeñas
La aplicación de gotas de acetona a las piezas que se pretende unir provoca un estado pastoso en su superficie que se aprovecha para que las piezas se adhieran
Este método no es válido para polietileno y polipropileno puesto que son disueltos por este.
-Adhesivos
La reparación plásticos de la carrocería se utilizan generalmente adhesivos de poliuretanos o resinas epoxi
Se pueden reparar tanto elementos defectuosos que han perdido pequeñas cantidades de material como elementos con grietas o la restauración de pequeños elemento.
7. Reciclado de plásticos.
En función del tipo de plástico se seleccionará el proceso de reciclado adecuado a sus características.
La recuperación de estos elementos es posible gracias a tres métodos de reciclado de plásticos.
-El reciclado mecánico
Con este procedimiento se pretende obtener la granza de partida, sometiendo a los residuos plásticos a presión y calor para conseguir formas iguales o distintas a las iniciales
-El reciclado químico
Cuando el plástico se convierte en desecho podemos volver a obtener los primeros mediante un proceso inverso al de fabricación
Se puede obtener mediante
Pirólisis
Hidrogenación
Gasificación
Tratamiento con disolventes
-La recuperación de energía
Tambien llamado reciclado energético. Se incinera el plástico para eliminarlo, aprovechando la energía generada.
