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Termoplásticos de ingeniería en el automóvil

Fermín Capella01/03/2000

Se está produciendo una parcial sustitución de "commodity plastics" por materiales con características específicas

 

Las exigencias de la Directiva de fin de vida del automóvil complican el uso de una variedad de materiales termoplásticos en diversas piezas a la hora del reciclado. Sin embargo, las características de algunos plásticos de ingeniería los hacen imprescindibles en aplicaciones puntuales

 . En contraposición a la aproximación de reducir costes utilizando los termoplásticos más económicos, en la actualidad se está valorando de nuevo el uso de materiales de altas prestaciones para aplicaciones específicas. La tendencia actual es, por lo tanto, la de definir los requisitos de cada aplicación y compararlos con las características ideales del material, lo que lleva a la adopción de polímeros, que se habían considerado excesivamente costosos para este objeto, en campos tales como la seguridad, la eficacia de los motores, la miniaturización de los componentes electrónicos y otras.

Requisitos técnicos y características del material idóneo

Desde este punto de vista será difícil sustituir el PVC en una serie de aplicaciones y no precisamente en vehículos gama baja. La superficie de imitación de cuero de los tableros se obtiene actualmente usando una película gofrada de PVC moldeada a la forma definitiva mediante moldeo rotacional (slush molding) a la que se añade un respaldo estructural. El material ha demostrado su capacidad de resistir los tremendos cambios de temperatura que se producen en estas zonas y su adaptabilidad para la aplicación. Contrariamente a lo que se presupone, el reciclado de este material no ha de presentar problemas, como lo demuestra la actuación de RecyPVC que recicló en Francia 325.000 botellas para agua ya en 1996.

Otro ejemplo de material específico para una aplicación determinada lo presentan las poliamidas, que son los materiales idóneos para los circuitos de refrigeración. Las piezas típicas son la caja del termostato, la bomba de agua y los tubos y conductos del sistema. Basándose en su resistencia a la hidrólisis, las poliamidas más utilizadas son la PA6 y, especialmente, la PA 66 por su mayor resistencia a la hidrólisis, estabilidad dimensional y baja fluencia a altas temperaturas. La poliftalamida (PFA) se aplica donde se requieren prestaciones superiores.

En elementos de carrocería de solicitación frecuente, como en las puertas, se utiliza un volumen importante de POM, seguido de PBT, PA, PET y TPE. El diseño de conjuntos con material termoplástico incluye una amplia variedad de elementos, desde bisagras a guías de elevalunas o cerraduras.

En los sistemas de refrigeración y calefacción se precisan propiedades térmicas y un bajo contenido de volátiles, lo que propicia la sustitución del PP empleado tradicionalmente en esta aplicación por el PPA, el SPS o el PPS. En la parte correspondiente a los mecanismos de toma de aire se emplea también el PEEK.

Las aplicaciones eléctricas tienen exigencias cada vez mayores dada la prolongación de las garantías de kilometraje o tiempo en los automóviles actuales. Por ello se emplean en numerosas aplicaciones el PPA, el PPS, el SPS y el PEEK. El PPA y el PPS se emplean también en los sistemas de carburante; los conductos, los conectores de tubos, partes del carburador, piezas de los inyectores y otras se fabrican con estos termoplásticos de ingeniería.

En la transmisión, especialmente en las automáticas, se requiere una elevada resistencia al desgaste, propiedades mecánicas y autolubricantes, resistencia química y a altas temperaturas y estabilidad dimensional, por lo que en varias aplicaciones como juntas, filtros de aceite, arandelas de empuje y válvula de fluido de las transmisiones automáticas, cada vez más en boga, se emplean el PEEK y el PPS. Finalmente, en los elementos de iluminación, la introducción de faros de mayor temperatura y los portalámparas halógenos han propiciado el uso de los PPA y PPS en estas aplicaciones.

Conclusión

Aunque sólo hemos citado una docena de termoplásticos de ingeniería, puede esperarse en los próximos años un aumento tanto de tipos nuevos de material, adaptados para aplicaciones específicas, como un incremento de éstas.

Los problemas se sitúan ahora en cómo conciliar esta variedad de materiales, en muchos casos en piezas pequeñas, con los requisitos de las Directivas de reciclado al final de la vida útil del vehículo. Deberán establecerse compromisos para reducir el número de termoplásticos distintos, lo que va contra la eficiencia en la aplicación, o el uso de estos materiales en conjuntos que no necesariamente deben ser integrales de estos materiales, lo que se opone a la reducción de los costes de fabricación.

En cualquier caso, los termoplásticos tienen sobre los materiales metálicos la ventaja de que son energía y, por lo tanto, su aprovechamiento último no pasa necesariamente por el reciclado.

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