Introducción
En esta entrada vamos a hablar de los tipos de materiales sintéticos que hay en el automóvil además de su reparación.Al haber distintos tipos de sintéticos como es de esperar las reparaciones serán diferentes y en esta entrada es a lo que nos ceñiremos.Espero que esta entrada os sea de gran ayuda.
Termoplásticos
Un termoplástico es un plástico que, a
temperaturas relativamente altas, se vuelve plástico, deformable o
flexible, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado de
transición vítrea cuando se enfría lo suficiente.
Reconformado de los termoplásticos
Los
polímeros termoplásticos o termoplastos se comportan de una forma plástica a
elevadas temperaturas, y al enfriarse se solidifican con la forma deseada.
Pueden ser conformados en caliente, enfriados y posteriormente ser recalentados
de nuevo sin variar su comportamiento. Admiten pues conformados sucesivos.Los tipos de conformación son los siguientes:
EXTRUSION
Este
método de conformación se emplea para obtener perfiles de determinada longitud
o fabricación contínua. Si la forma contínua es tubular se llama macarrón o
parisón.
El
material termoplástico pasa a través de una máquina llamada extrusora que
consta de las siguientes partes:
* Una tolva
de alimentación, donde se vierte el polímero en forma de gránulos,
polvo o similar;
* Un cilindro en
el interior del cual se encuentra un husillo o tornillo sinfín,
que en su movimiento de giro empuja la masa de plástico caliente hacia la
boquilla;
* Una boquilla
o hilera, que confiere al plástico la forma de perfil deseado.
* Una unidad
de refrigeración a la salida de la hilera.
* Una bobinadora,
cuando la fabricación es contínua, que enrrolla el producto terminado.
El
grado de plasticidad necesario se obtiene de dos formas:
*
calefactando el cilindro y la boquilla mediante termopares, y
como
consecuencia del calor desarrollado por el rozamiento del plástico con el
husillo, al girar éste. Este calor de fricción se puede incrementar de
distintas formas:
–
utilizando husillos cuyo núcleo es de diámetro creciente hacia la boquilla, de
manera que el espacio que queda entre el husillo y la pared del cilindro va
disminuyendo y se ejerce sobre la masa mayor presión , o bien
–
utilizando tornillos en los cuales se disminuye el paso de rosca hacia la
boquilla, o bien
–
combinando dos o mas husillos en paralelo.
Un caso
particular de extrusora es el de las prensas helicoidales de pistón o
émbolo, en las cuales la parte frontal del husillo tiene forma de
pistón. El husillo gira, y cuando la masa plástica llega al pistón se detiene
el giro y mediante un movimiento axial impulsa el material fuera del cilindro.
APLICACIONES
Aparte
de los perfiles, tubos, varillas, etc. obtenidos según la forma de la boquilla,
destacan algunos casos particulares de aplicación de la extrusión:
–
Filmes de polietileno de baja densidad (PEBD): el material sale de una hilera
en forma circular y es soplado en su interior por medio de aire comprimido,
formándose una gran burbuja. A continuación el material casi enfriado pasa por
un tren de laminado y otro de calandrado para conseguir el espesor deseado.
–
Recubrimiento de cables eléctricos: el cable desnudo pasa por la boquilla
calibrada que deja adherido el plástico aislante
–
Tubos: se utiliza la extrusión para tubos de hasta 500 mm de diámetro.
–
Hilado de plásticos en filamentos y fibras: las hileras son placas o tubos con
orificios finísimos que obtienen hebras de los polímeros. Este tipo de boquilla
se llama hilador.
MOLDEO
POR INYECCION
Consiste
en inyectar a presión material termoplástico fundido, a través de una boquilla,
al interior de un molde frío, donde se solidifica.
La
máquina consta de dos partes:
- una extrusora en
la cual el husillo, además de girar, tiene un desplazamiento axial accionado por
un sistema hidráulico o neumático, y
- una unidad
de moldeo que abre y cierra un molde.
: El
tornillo gira y al mismo tiempo se desplaza hacia atrás hasta que una cantidad
determinada de plástico está en la posición A. Entonces es empujado hacia
delante por un ariete hidráulico, que fuerza la masa fundida a entrar en el
molde.
El
molde consta de dos o más partes que encajan. Se suele hacer circular agua fría
por el interior del molde para reducir el tiempo de enfriamiento de la pieza
moldeada. Trancurrido el tiempo de enfriamiento necesario se abre el molde y se
saca la pieza.
El
moldeo por inyección es el proceso de transformación que requiere las
temperaturas y presiones mas elevadas. Sin embargo presenta las siguientes
ventajas:
-
proporciona piezas muy precisas,
- hay
un alto aprovechamiento del material por su exactitud en la dosificación,
- el
ritmo de producción es muy alto,
produce
una gran variedad de formas complejas que de otra forma sólo podrían fabricarse
con procesos caros de fabricación a máquina.
APLICACIONES
Se
obtienen artículos de alta calidad, con formas complicadas, que han de estar
sometidos a tolerancias dimensionales estrictas.
La
variedad de productos es enorme: útiles de cocina (cuencos, tarros, cubiertos,
cubos de basura), carcasas de electrodomésticos (secadores, aspiradoras,
batidoras), juguetes, productos para la indústria automovilística como
intermitentes, muebles de jardín, etc.
MOLDEO
CENTRIFUGO
Es un
método de fabricación de cuerpos huecos de espesor muy homogéneo..
Consiste
en introducir una cierta cantidad de polímero en estado fluido en un molde que
gira por su eje de simetría a alta velocidad, dentro de un horno caliente. La
masa será suficiente para conseguir en el objeto el espesor deseado. La fuerza
centrífuga hace que el material sea distibuido uniformemente sobre las paredes
del molde, sin que se formen orientaciones ni tensiones residuales. A
continuación se enfría y se extrae del molde.
APLICACIONES
Este
método se emplea para la fabricación de objetos que tienen la forma de sólidos
de revolución huecos y para tubos de gran diámetro y no muy largos.
Resulta
un proceso económico por cuanto el molde no sufre la abrasión de otros métodos.
MOLDEO POR CONTACTO
Se
emplea para la fabricación de piezas de tamaño medio y grande, huecos, que no
requieran tolerancias de espesor muy limitadas.
Consiste
en recubrir un molde de madera, metal ligero, u otro material, que reproduce la
forma de la pieza a fabricar. El molde se impregna de una capa de material
desencofrante y a continuación se van aplicando sucesivas capas de plástico.
APLICACIONES
Por
este método se producen piezas grandes que no pueden ser moldeadas, como las
piscinas prefabricadas, de resina de poliéster ligada con fibra de vídrio
(composite).
Una
variedad es el moldeo por proyección, que consiste en aplicar el
plástico (generalmente poliéster) proyectándolo sobre el molde. Se usa este
método para contruir embarcaciones armadas con fibra de vídrio (se proyecta
sobre un tejido de vídrio que cubre el molde).
TERMOCONFORMADO
O TERMOCONFORMACION
En este
método las piezas se fabrican a partir de productos semielaborados como filmes,
láminas o planchas rígidas, mediante deformación en caliente.
Los
principales tipos de conformado se hacen por soplado (a presión), al vacío, y
mediante moldes adaptados:
CONFORMADO
POR SOPLADO
En
primer lugar se ha de calentar las planchas hasta su punto de reblandecimiento,
y llevar el material caliente sobre los contornos de un molde hembra. A
continuación se inyecta aire comprimido y precalentado, hasta adaptar el
plástico al molde.
El
molde, que tambien está caliente, tiene orificios para permitir la salida de
aire atrapado debajo de la plancha.
CONFORMADO
AL VACIO
Se
coloca la plancha termoplástica bien sujeta mediante una brida a la caja del
molde. Sobre el conjunto se dirige el calor radiante de unos elementos de
calefacción (rayos infrarrojos, resistencias o aire caliente) hasta que la
plancha se hace blanda y deformable.
Se hace
el vacío en la cavidad cerrada del molde y la plancha es comprimida por la
presión atmosférica contra los contornos del molde en el espacio en el cual se
ha hecho el vacío. Se deja enfriar hasta que se solidifica con la forma del
molde y se retira de éste.
El
conformado por vacío es una técnica muy económica ya que el molde solo debe
soportar la presión atmosférica, por lo cual su construcción no debe ser tan
resistente como la de los moldes usados en otros métodos.
La
maquinaria puede ser sencilla (un calentador, una bomba de vacío con un
depósito y válvulas), pero generalmente son automatizadas y están equipadas con
sistemas de vacío y sistemas de presión.
Puede
darse la combinación de termoconformado aplicando vacío y presión a la vez.
CONFORMADO
MEDIANTE MOLDES ADAPTADOS
La
hoja, previamente recalentada, es aprisionada entre los moldes calientes
(positivo y negativo) , adaptando su forma a la de éstos.
APLICACIONES
DEL TERMOCONFORMADO.
Es el
procedimiento más utilizado para la fabricación de piezas moldeadas de gran
superficie y de paredes delgadas.
Es
empleado para cubetas frigoríficas, macetas, botes de yogur, bandejas, envases
de huevos, embalajes de las cajas de bombones, y en general envases que
reproducen la forma de los objetos que van a contener. Las láminas más delgadas
suelen conformarse al vacío y las de más espesor con moldes adaptados.
PLEGADO
DE PLASTICOS
La
máquina que dobla chapas de plástico es muy sencilla. Básicamente consta de una
caja atravesada por un filamento que se calienta . Se coloca la chapa haciendo
coincidir la línea de doblez sobre el filamento. Se conecta la máquina y cuando
el plástico está blando se dobla hasta la posición deseada.
Antes
de doblar es recomendable darle la vuelta al plástico con frecuencia para
asegurar un calentamiento uniforme en ambas caras y para evitar quemaduras.
APLICACIONES
Fabicación,
a partir de láminas alargadas, de objetos sencillos de escritorio, carpetas, etc.
METODOS DE REPARACIÓN
DE PLÁSTICOS:
Soldadura, adhesivos y conformación
Las piezas de plástico en el automóvil son numerosas y su
reparación ya es un hecho
habitual en el taller. Los diferentes métodos que se
utilizan para preparar las piezas
plásticas permiten obtener unos excelentes resultados.
Es evidente que el uso de los plásticos en el automóvil es
cada vez más frecuente, por lo
que el número de piezas en plástico que sufren daños en los
siniestros, estambién
mayor. La reparación de plásticos se convierte en uno de los
trabajos cotidianos
realizados por el taller y lostécnicos deben estar formados
y experimentados para
acometer estas reparaciones y conseguir unos resultados
óptimos.
Métodos de reparación
Los métodos de reparación de plásticos son la soldadura, los
adhesivos y la
conformación, estos se pueden complementar entre ellos para
obtener un acabado
satisfactorio.
Todas son técnicas de reparación sencillas y rápidas que no
requieren una gran
especialización y con las que se consiguen reparaciones de
calidad, solamente es
necesario seguir el proceso de trabajo correcto, junto con
la utilización del equipamiento
y los productos adecuados.
REPARACIÓN POR SOLDADURA
La reparación por soldadura consiste en la unión del
material mediante la aplicación de
calor y un material de aporte exterior. Una vez alcanzada la
temperatura de soldadura,
los materiales se funden y se produce la unión del material
base de la pieza con el
material de aporte exterior. Las pautas principales a
cumplir son dos: los materiales de
la varilla de aporte y de la pieza han de ser de la misma
naturaleza, y la temperatura de
soldeo debe ser la adecuada. Una temperatura inferior da
lugar a uniones de escasa
resistencia y una temperatura superior puede degradar el
material, por lo que el soplete
de aire caliente se regulará en función del tipo de plástico
de la pieza.
El equipo básico para acometer este tipo de reparación es un
soplete de aire caliente,
taladro con broca y fresa, lijadora y las varillas de
diferentes materiales plásticos
para soldar. La resistencia mecánica conseguida en la unión
es óptima, por lo que es
conveniente utilizar este método siempre que las condiciones
lo permitan y se trate de
plásticos termoplásticos. 
MATERIALES Y EQUIPOS
Los materiales empleados en la soldadura de plásticos se
pueden clasificar en productos
de limpieza, material de aportación, material de refuerzo y
productos de acabado.
Para la limpieza de la zona pueden emplearse limpiadores
alcalinos (detergentes),
disolvente básico de limpieza o productos específicos.
La soldadura se realiza con material de aportación
suministrado en varillas,
normalmente de sección triangular. Es muy importante que la
varilla de aportación
seleccionada se corresponda con el material base a soldar.
El material de refuerzo más empleado este tipo de reparación
es una tela metálica de
acero o aluminio. La de aluminio, al tener una buena
flexibilidad, se puede adaptar con
facilidad a la geometría y configuración de la zona
reparada, siendo más difícil su
localización.
La operación de soldadura se complementará con la aplicación
de un producto de
relleno. El más utilizado es la resina epoxi, pudiéndose
recurrir también a masillas de
poliéster específico para plásticos.
El equipo principal para la realización de la soldadura es
el soplete de aire caliente,
12complementado con diferentes tipos de boquillas. Las demás
herramientas y materiales
consumibles son de uso habitual en el taller, como taladros,
lijadoras, fresadoras,
brocas, discos de lija, etc.
PARÁMETROS DE SOLDADURA
En la soldadura de materiales plásticos hay que tener
presentes dos parámetros
fundamentales: la temperatura y la presión.
TEMPERATURA
La temperatura es necesaria para llevar material a estado
pastoso y provocar unión,
fundiéndolo. Cada material funde a una determinada
temperatura.
Hay que tener en cuenta que los plásticos admiten sólo
variaciones del orden
Si la temperatura de soldadura es baja, unión no se
realizará correctamente, dando lugar
a uniones de escasa resistencia. Por el contrario, si la
temperatura es alta, se producirá
una degradación del material, volviéndose frágil y
quebradizo al enfriarse.
MATERIAL Y TEMPERATURA DE SOLDADURA
PP 300º C
PE 280º C
PP/EPDM
300º C
PA 400º C
PC 350º C
PC-PBTP
350º C
ABS-PC 350º
C
ABS 350º C
PRESIÓN
Para que se produzca un contacto íntimo entre el material a
unir en estado pastoso es
necesario ejercer una presión manual sobre la varilla de
aportación. Una soldadura sin
presión da lugar a uniones de nula o escasa resistencia
mecánica.
PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA
El procedimiento de soldadura implica el seguimiento de
determinados pasos:
preparación de la zona, ejecución de la soldadura, refuerzo
de la reparación y acabado
final.
El proceso que aquí se describe es general, pudiendo
someterse a ligeras modificaciones
en función de la zona dañada, de la magnitud del daño y de la
composición de la pieza.
REPARACIÓN POR ADHESIVOS
La
reparación por adhesivos consiste en unir las superficies mediante la
aplicación de un adhesivo con afinidad a los sustratos, de forma que se produce
su anclaje a las superficies. En esta reparación el aspecto fundamental es la
idoneidad del adhesivo utilizado, así como la preparación de las superficies a
unir, ya que los plásticos son
materiales de baja tensión superficial y por lo tanto de difícil pegado. Los
sistemas de reparación del mercado suelen llevar varios adhesivos para
adaptarse mejor a cada tipo de sustrato y a los diferentes grados de rigidez
que pueden presentar los materiales. Para que la unión mantenga cierta
continuidad, el adhesivo ha de tener una rigidez lo más parecida posible al
sustrato que está uniendo. Los adhesivos suelen ser en base a poliuretano, a
resinas de epoxi, o de poliéster, y junto a ellos los fabricantes suelen
suministrar unos productos específicos para plásticos, limpiadores e
imprimaciones, que se utilizan para mejorar la adhesión a los sustratos. Los
componentes básicos del equipo de reparación por adhesivos lo forman el adhesivo
y productos complementarios, más un taladro con broca y fresa, lijadora y
espátulas para la aplicación de los adhesivos.
La
ventaja de este método es su versatilidad, pudiéndose utilizar para todos los
tipos de plásticos, termoplásticos, termoestables y elastómeros.
REFUERZO DE
Dependiendo
de las características, localización y esfuerzos que vaya a soportar la pieza,
podrá ser necesario reforzar la zona reparada para proporcionar mayor
resistencia a la unión.
El
método más utilizado consiste en aplicar una serie de cordones transversales
por el interior o cara no vista de la pieza.
Otro
método con el que se obtienen buenos resultados es la inserción, en la propia
pieza, de una malla metálica de acero o aluminio, a modo de refuerzo. Se
inserta por la parte interna o zona no vista de la pieza. Para ello, se
calienta la zona y, presionando la malla, se introduce en la pieza.
Posteriormente,
también se pueden aplicar unos cordones de soldadura transversales,
consiguiéndose un aumento adicional de la resistencia.
REPARACIÓN MEDIANTE SOLDEO DE GRAPAS
REPARACIÓN MEDIANTE ACETONA
Por medio de este sistema de reparación es posible
la unión de piezas pequeñas de
algunos termoplásticos sensibles a la acetona.
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.
Tambien es posible el empleo de plástico de
refuerzo.
Este método de adhesión no es valido para
el polietileno y polipropileno, puesto que estos plásticos no son
disueltos por la acetona. Los plásticos de
acrilonitilo butadieno estireno (ABS), son los mas adecuados para
efectuar este método de reparación.
Termoestables
La fabricación con termoestables
Moldeo por compresión:Los gránulos de plástico se introducen en moldes
donde se calientan y comprimen produciéndose el curado y la forma definitiva.
Moldeo por impregnación con resinas Sobre un
molde se extienden capas delgadas de resina líquida de poliéster insaturado o epoxi a la que
suelen añadirse refuerzos de fibra.
Moldeo por inyección Es un procedimiento similar al utilizado
con los plásticos termoplásticos pero controlando valores de temperaturas y
presión. Los espumados Los gránulos de plástico espumado pueden ser tratados
mediante inyección o extrusión para obtener las piezas definitivas.
REPARACIÓN DE TERMOESTABLES
Para la reparación de elementos termoestables, se requiere
una técnica análoga a la de fabricación del producto, con la diferencia que las
telas y resinas no se aplican sobre un molde, sino sobre el elemento que
debamos reparar.Se pueden reparar de los siguientes métodos:
-Adhesivos o resinas con refuerzos: Además de los poliuretanos y las resinas epoxy (ya mencionadas en el punto anterior) para la reparación de este tipo de materiales también se suelen utilizar las resinas de poliéster ya que son más económicas. En el proceso de curado se comportan de forma idéntica.
Al igual que para la reparación de los termoplásticos los refuerzos mas empleados son los de fibra de vidrio. En combinación con las resinas epoxy y de poliéster presentan muy buenas propiedades mecánicas y una excelente adherencia.
-Adhesivos o resinas con refuerzos: Además de los poliuretanos y las resinas epoxy (ya mencionadas en el punto anterior) para la reparación de este tipo de materiales también se suelen utilizar las resinas de poliéster ya que son más económicas. En el proceso de curado se comportan de forma idéntica.
Al igual que para la reparación de los termoplásticos los refuerzos mas empleados son los de fibra de vidrio. En combinación con las resinas epoxy y de poliéster presentan muy buenas propiedades mecánicas y una excelente adherencia.
-Masillas de poliester: Muy utilizadas en la reparación de pequeños daños, como rayones, arañazos, grietas no pasantes, etc.
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