Obtención de productos macromoleculares

Obtención de productos macromoleculares: La polimerización es el proceso mediante el cual se unen varias moléculas individuales y homogéneas. El ejemplo de combinación más simple es el del etileno. El proceso de polimerización incluye, en general, las etapas de iniciación, crecimiento de la cadena y cierre. Otros procesos importantes son:

  • Policondensación: se obtienen poliésteres y resinas fenólicas. Según los monómeros, se obtienen materiales termoplásticos o termoestables.
  • Poliadición: se obtienen poliuretanos y resinas epoxi.

Tipos de macromoléculas

Tipos de macromoléculas:

  • Cadena lineal (tipo polietileno): un monómero detrás de otro.
  • Cadena con doble enlace (tipo butadieno): similar a la anterior pero con dobles enlaces que aportan resistencia y reactividad.
  • Estructura ramificada: armazón más rígido y con mayor densidad de ramificaciones.

Termoplásticos

Termoplásticos: formados por macromoléculas lineales o ramificadas no entrelazadas. Son duros en frío y moldeables al calentarlos.

Termoestables o termoendurecibles

Termoestables o termoendurecibles: no cambian su estado al aplicar calor, salvo que se alcance la temperatura de descomposición.

Termoplásticos usados en automoción

  • ABS (acrilonitrilo-butadieno-estireno): calandra y rejillas.
  • ALPHA (ABS-policarbonato): spoilers y cantoneras.
  • PA (poliamida): rejillas y radiadores.
  • PC (policarbonato): paragolpes.
  • PE (polietileno): baterías, paragolpes.
  • PP (polipropileno): piezas similares al polietileno.
  • PP-EPDM (etileno-propileno-dieno-monomero): paragolpes y cantoneras.
  • PVC (cloruro de polivinilo): suelos de autobuses.

Termoestables y otros plásticos usados en automoción

  • GU-P (resina poliéster reforzada con fibra de vidrio): portones, capós.
  • GFK (plástico reforzado con fibra de vidrio): paragolpes.
  • EP (epoxi): adhesivo para metales.

Elastómeros más utilizados

Elastómeros más usados: PU y PUR. Características: resistencia a la abrasión y a la degradación, resistencia a gasolina y aceite, capacidad para absorber vibraciones y aislamiento térmico.

Aditivos

Aditivos: características principales y funciones:

  • Lubricantes
  • Estabilizadores
  • Absorbentes de rayos UVA
  • Plastificantes
  • Cargas
  • Colorantes y pigmentos
  • Refuerzos: se incorporan en forma de fibras en la matriz polimérica en proporciones que van del 7 al 50%.

El refuerzo más utilizado es la fibra de vidrio. Sus principales características son:

  • Excelente comportamiento ante la corrosión.
  • Propiedades mecánicas elevadas: tracción, compresión, flexión y resistencia al impacto.
  • Inercia frente al agua y a diversos agentes químicos.
  • Buenos acabados y coste económico respecto a otras fibras.

Fases del reciclado

Fases del reciclado:

  1. Descontaminación y desmontaje de material peligroso o nocivo.
  2. Desmontaje de componentes.
  3. Fragmentación.
  4. Tratamiento de residuos.

Se distinguen residuos no peligrosos (metales férricos y no férricos; materiales sintéticos como plásticos y caucho de neumático; vidrio) y residuos peligrosos (elementos pirotécnicos; fluidos y gases).

Métodos de reciclado

Métodos de reciclado:

  • Reciclado mecánico: almacenamiento, separación de contaminantes, triturado, lavado, secado y almacenamiento.
  • Reciclado químico – Pirólisis: calentar el polímero entre 400 y 800 ºC en ausencia de oxígeno.
  • Hidrogenación: adición de hidrógeno a altas temperaturas que provoca la rotura de cadenas poliméricas.
  • Gasificación: calentar el plástico con aire u oxígeno para obtener un gas que puede utilizarse en la fabricación de otros productos químicos.
  • Tratamiento con disolventes
  • Recuperación de energía

Reparación de elementos sintéticos

Reparación de elementos sintéticos: para seleccionar el método de reparación hay que considerar:

  • Tipo de plástico.
  • Localización del daño.
  • Función de la pieza.
  • Magnitud del daño.
  • Medios disponibles en el taller.

Métodos que se aplican en función del tipo de plástico, la magnitud del daño y los medios del taller:

  • Soldadura con aportación de calor.
  • Soldadura por procedimientos químicos.
  • Adhesivos.
  • Resinas.

Métodos de identificación de materiales plásticos

Métodos de identificación más utilizados:

  • Por combustión.
  • Por el test de soldadura.
  • Por la documentación del vehículo (microfichas o manuales).
  • Por el código de identificación en todas las piezas con un peso superior a 50 g. Los símbolos pueden ponerse en horizontal o vertical y van entre los marcadores previstos por la normativa; esta simbología viene regulada por normas ISO.

Análisis de daños y factores

Análisis de daños, factores a tener en cuenta:

  • Tipo de elemento dañado.
  • Extensión del daño sobre el elemento.
  • Necesidad de desmontaje de la pieza.
  • Equipo y productos necesarios para la reparación.
  • Tipo de daño: agrietamiento, abolladura, etc.
  • Si el daño afecta a zonas vitales.

Clasificación del daño

Clasificamos el daño en tres clases:

  1. Conformado de piezas deformadas o reparación de grietas con la consiguiente igualación de superficie en plásticos termoplásticos.
  2. Reparación de termoplásticos con falta de material o reparación de termoestables.
  3. Reparaciones que exigen sustituciones parciales de la pieza plástica.

Reparación de elementos termoplásticos

Reparación por soldadura – proceso general:

  1. Identificar el tipo de plástico.
  2. Limpiar la zona y los elementos a reparar, primero con agua y jabón y después con un producto específico para plástico.
  3. Si hay que subsanar una grieta, realizar un orificio de unos 3 mm al inicio de ésta.
  4. Si hay pequeñas pérdidas de material, localizar un elemento de la misma composición e intentar acoplarlo.
  5. Eliminar toda la pintura de la zona.
  6. Realizar una ranura en forma de V de 90º en los bordes a unir.
  7. Limpiar de nuevo la zona de unión con un limpiador que no ataque al plástico.
  8. Inmovilizar los bordes de los elementos.
  9. Dejar calentar el soldador al menos 5 minutos.
  10. Realizar una primera soldadura con la tobera de puntear (costura).
  11. Preparar el material de aportación.
  12. Realizar una soldadura con la tobera rápida.
  13. Dejar enfriar y cortar el material sobrante.
  14. Realizar las operaciones anteriores por la parte interior y añadir cordones transversales de refuerzo si es necesario.
  15. Preparar la superficie para su embellecimiento; a veces es necesario reforzar con materiales más rígidos como malla metálica (acero o aluminio), que se incorpora calentando la zona hasta que esté pastosa y presionando la malla hasta que se introduzca parcialmente en la zona plástica.

Reparación con adhesivos

Reparación con adhesivos en elementos con falta de material – proceso:

  1. Una vez desmontado el elemento, limpiarlo con agua y jabón.
  2. Con una broca de 2-3 mm realizar taladros al inicio de cada vértice para evitar que las grietas se prolonguen.
  3. Lijar la zona dañada y la adyacente; realizar esta operación por ambos lados (disco abrasivo P-36/P-50) utilizando los equipos de protección individual adecuados.
  4. Con la ayuda de una fresa, biselar los bordes del agujero en forma de V, aumentando así la resistencia de la reparación.
  5. Desbarbar los bordes utilizando una cuchilla para que no queden fibras sueltas.
  6. Lijar los bordes del agujero y los cantos de los arañazos profundos.
  7. Limpiar la zona interior y exterior con un limpiador para plástico y secar bien.
  8. Aplicar imprimación alrededor de la zona dañada y dejar secar durante unos diez minutos.
  9. Recortar un trozo de malla de fibra de forma que sea unos 20 mm mayor que la zona que falta en la parte interior del elemento para reforzar la reparación.
  10. Recortar un plástico de contorno por cada zona exterior del elemento donde se vaya a aplicar el adhesivo.
  11. Preparar el adhesivo y realizar un cordón de prueba.
  12. Aplicar el adhesivo en la malla preparada sobre el lado de la rejilla y extenderlo uniformemente con una espátula.
  13. Situar la malla de forma centrada y presionarla con un pincel para evitar burbujas de aire.
  14. Aplicar el adhesivo rellenando el agujero y los arañazos.
  15. Colocar la lámina de contorno y moldear el contorno externo del elemento.
  16. Dejar secar el adhesivo según las indicaciones del fabricante.
  17. Desmontar la lámina de contorno y comenzar con el lijado y los procesos previos para el embellecimiento.

Nota: seguir siempre las recomendaciones del fabricante de los materiales y utilizar los equipos de protección individual adecuados.