Grupo 4: Santiago Anaguano Santiago Barreno Carlos Chasi Acabados Automotrices Abril, 2016
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Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
Es un tipo de material sin forma propia que puede ser ser mold moldea eado do o mode modela lado do bajo bajo la acci acción ón de la presión o la temperatura.
Estas moléculas orgánicas son las que constituyen los materiales plásticos que conocemos.
INGENIERIA AUTOMOTRIZ ACABADOS AUTOMOTRICES Policarbonato Policarbonato (PC) Polipropileno Polipropileno (PP)
Termoplásticos
Polietileno (PE) Poliamidas (PA)
Policloruro Policloruro de vinilo (PVC)
Polímeros
Poliuretano (PUR) Resina epoxi
Termoestables Poliéster reforzado con fibras
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Polímeros: el uso de lo polímeros en los vehículos de serie se ve condicionado por su capacidad de resistencia al impacto ya que la absorción de energía en caso de choque se ve penalizada por la elevada flexibilidad de estos materiales.
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Características: • • • • • •
Excelente aptitud para el moldeado que facilita el diseño. Ligereza (reducción de peso). No se corroe. Gran flexibilidad. Resistente a gasolina, grasas y aceites. Capacidad de reciclaje y reaprovechamiento de piezas.
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Policarbonato: son materiales rígidos y duros con una excepcional resistencia al impacto. Son dimensionalmente estables, resistentes a la intemperie y al calor. •
Usos: paragolpes, revestimientos interiores, de posos de rueda.
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Polipropileno (PP): es el producto más consumido con casi un 30% en peso, en segundo lugar se encuentra el caucho para los neumáticos y seguidamente los polímeros técnicos y los elastómeros.
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Características: •
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Buena resistencia química. Buenas propiedades mecánicas y eléctricas. Mayor resistencia al calor que el polietileno. Aceptación como relleno o refuerzo de materiales como el talco y fibras.
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Polipropileno (PP): se pueden encontrar en guardabarros, carcasas del sistema de calefacción, depósitos de líquidos, alerones, spoilers, tapacubos y aislantes para cables.
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Poliuretanos: los
diferentes tipos de poliuretanos (PUR), termoplásticos y reticulados, son utilizados en los sistemas de absorción de energía como por ejemplo juntas, spoilers y cantoneras o como aislantes térmicos y acústicos.
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El Cloruro de polivinilo (PVC): se utiliza como revestimiento aislante de los cables por su bajo precio y su resistencia a la combustión, también se utiliza en tubos flexibles, recubrimientos y juntas. resistente a la intemperie y la humedad, pero no a la temperatura.
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Se colorea con facilidad y es resistente a la mayoría de los ácidos. Cuando se descompone tiene un negativo impacto medioambiental.
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Los polietilenos (PE): excelentes propiedades eléctricas, buena resistencia al agua y a la humedad. Barata y sencilla fabricación, así como su posibilidad de mezcla con otros materiales para mejorar sus características, ha hecho que su utilización sea muy extendida.
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Sus aplicaciones son en aislantes para combustible, juntas, cajas de batería, etc.
cableados,
depósitos
de
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Los polímeros transparentes (PMMA, PC): se utilizan en faros y pilotos donde su peso, resistencia al impacto y posibilidad de formas geométricas ha desplazado al vidrio. El PC, también aparece presente en piezas como paragolpes, spoilers o componentes eléctricos sometidos a altas temperaturas.
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En Acrilonitrilo-butadieno estireno (ABS): es un material rígido, duro y tenaz, podemos encontrar rejillas, carcasas, guanteras, apoyabrazos o tapacubos.
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La poliamida (PA): se fabrica en varias densidades. Es tenaz, resistente al desgaste y a los disolventes usuales es de gran resistencia a la fatiga, la abrasión y al impacto se utiliza en tapacubos, rejillas, carcasas, ventiladores, radiadores y retrovisores.
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Polímeros Termoestables
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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 a calor, siempre que no se llegue a la temperatura de descomposición.
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Derivados del fenol: su principal propiedad radica en su resistencia mecánica. Se utilizan para fabricar ruedas dentadas, cojinetes de giro y recubrimientos antiácidos.
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Urea y derivados: con ella se obtienen productos de gran tenacidad. Se emplean para fabricar envases y material telefónico de lujo.
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Termoestables más utilizados en el automóvil: •
GU-P (Resinas de poliéster reforzadas con fibra de vidrio): •
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Propiedades: son materiales rígidos, ligeros y de buenas propiedades mecánicas.
Usos: portones, capós.
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GFK (Plásticos reforzados con fibra de vidrio):
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Propiedades: presentan una estructura formada por una resina termoendurecible y fibras de vidrio. Son de una gran fuerza, resistentes a la corrosión y la intemperie y de baja conductibilidad térmica. Debido a que tienen fibras incorporadas, no son soldables pero se pueden reparar.
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Usos: paragolpes, canalizaciones, salpicaderos.
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EP (Epoxi-do) resina epoxi:
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Propiedades: son materiales duros, resistentes a la corrosión y a los agentes químicos, no originan encogimiento.
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Usos: se utiliza como adhesivo para los metales y para la mayoría de las resinas sintéticas.
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Elastómeros
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Son materiales 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. Al calentar los elastómeros no se observa una fluidez plástica, sino que permanecen elásticos hasta el momento de su descomposición térmica.
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Propiedades:
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Elevada resistencia mecánica. Resistencia a la fatiga y abrasión. Gran resistencia a los ataques de agentes químicos y atmosféricos. Amplio margen de temperaturas de uso. Silenciosos en su funcionamiento. Gran facilidad de moldeo.
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Elastómeros más utilizados en el automóvil:
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PU (Poliuretano) y PUR (Poliuretano rígido): •
Propiedades: son la base de diversos elastómeros. Poseen una excelente resistencia a la abrasión y una notable resistencia al desgarramiento. Son muy resistentes al aceite y la gasolina, absorben perfectamente las vibraciones, y son además grandes aislantes térmicos. •
Usos: cantoneras, revestimientos interiores, asientos....
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FIBRAS NATURALES Y SINTÉTICAS.
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Fibras naturales: •
Algodón: La fibra de algodón es casi celulosa pura, con suavidad y permeabilidad al aire que lo han hecho la fibra natural más popular del mundo y su aplicación pude notarse en los asientos de algunos vehículos.
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La fibra Abacá: Es una fibra de hoja, compuesta por células largas y delgadas que forman parte de la estructura de soporte de la hoja. El contenido de lignina está por encima del 15%. El abacá es valorado por su gran resistencia mecánica, flotabilidad, resistencia al daño por agua salada, y por el largo de su fibra más de 3 metros.
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El caucho no es únicamente usado en los neumáticos, si no también se utiliza para otras partes tales como los limpiaparabrisas, soportes de motor, sellos, mangueras y correas que también se hacen de caucho. Al igual que el plástico, es un material muy resistente, barato y flexible que tiene una amplia gama de usos en automóviles.
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Madera:
es
un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.
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Cuero y piel: no son fibras como tal, pero son materiales naturales para la industria textil y en industria en general. El cuero es el pellejo de un animal curtido para fabricar distintas piezas de indumentaria o complementos.
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FIBRAS SINTÉTICAS
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Fibra de carbono: es una fibra sintética constituida por finos filamentos y compuesto principalmente por carbono. Cada fibra de carbono es la unión de miles de filamentos de carbono. Se trata de una fibra sintética porque se fabrica a partir del poliacrilonitrilo.
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Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico. Por su dureza tiene mayor resistencia al impacto que el acero.
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El BMW i3 es un automóvil eléctrico con carrocería de fibra de carbono para mejorar el consumo de energía. Es el primer coche eléctrico de serie con carrocería de fibra de carbono. La fibra de carbono es tan fuerte como el acero con un 50% del peso. Comparado con el aluminio es un 30% más ligero.
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BMW i3
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Kevlar: El Kevlar es una poliamida sintetizada por primera vez en 1965 por la química polaco-estadounidense, Stephanie Kwolek quien trabajaba para DuPont. La obtención de las fibras de Kevlar fue complicada, destacando el aporte de Herbert Blades, que solucionó el problema de qué disolvente emplear para el procesado.
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La ligereza y la excepcional resistencia a la rotura de estas poliaramidas hacen que sean empleadas en neumáticos, velas náuticas o en chalecos antibalas.
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Características:
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El Kevlar es cinco veces más resistente que el acero (en una misma base de peso). Posee alta resistencia a corte y las llamas.
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No se descompone con agua o humedad.
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No se degrada por hongo o bacterias En la industria automotriz es la base para producción de guantes de protección o en el recubrimiento interior de balatas y tubos (dentro y fuera del auto), reforzando y garantizando resistencia durante la manipulación de materiales.
