domingo, 13 de octubre de 2013

Reparación de piezas plásticas

Introducción
La evolución en diseños de automóviles, acompañada de las políticas medioambientales de reciclabilidad de materiales, ha otorgado a los plásticos un gran protagonismo en la industria automotriz. Hoy en día, representan ente el 10 y el 15 % del peso total de un vehículo, lo que equivale aproximadamente a 150 Kg distribuidos en un promedio de 1.700 piezas. Por esta razón, la reparación de los mismos es fundamental.
En los siniestros de automóviles existe un claro incremento de piezas plásticas afectadas, y por consiguiente la necesidad de sustituirlas o, en el mejor de los casos, de repararlas. Centrándonos en esto, se puede afirmar que es un prejuicio muy frecuente en nuestro mercado reparador considerar que al verse afectada una pieza plástica la única solución factible es su sustitución, ya que cualquier reparación efectuada no garantizaría una calidad aceptable.


Materiales plásticos utilizados en los automóviles
La industria automotriz en el mundo es uno de los tres principales mercados para los plásticos y el primero en importancia para los cauchos. Esto se debe a que, desde el punto de vista técnico, las defensas de metal ya no cubren las regulaciones de impacto y, las llantas, son el único sistema disponible para asegurar el contacto adecuado (agarre) al piso.
Desde el punto de vista económico, los plásticos son la respuesta a la producción en masa. Asimismo, estéticamente, los plásticos ofrecen mayor libertad de diseño que el acero y otros materiales convencionales. Por si no bastara, desde el ángulo del ambiente, los plásticos, al ser ligeros, reducen el peso en los vehículos y el sucesivo ahorro de combustible; es decir, el uso de los plásticos, más ligeros que los metales, principalmente el hierro, con una densidad siete veces mayor, se traduce en más kilómetros por litro de combustible.
La mayoría de los plásticos están involucrados en la fabricación de partes para automóviles. Algunos como el polipropileno (PP) y el poliuretano (PUR) se utilizan en prácticamente todos los vehículos y otros como los materiales compuestos (composites), sólo se utilizan en ciertos modelos especiales
Con plásticos se pueden producir desde partes muy grandes, como facias y consolas, hasta partes muy pequeñas para el motor o los sistemas de control, donde la precisión es importante.

El polipropileno en grados especiales y modificados, ocupando el primer lugar en consumo en el sector automotriz, utilizado tanto en partes exteriores como interiores, y compitiendo frontalmente con el ABS, que le sigue en volumen de consumo.
El PC es, hoy por hoy, el material ideal para todos los sistemas de iluminación, principalmente frontales. En los sistemas traseros compite con el acrílico.
El poliuretano abarca una variedad de aplicaciones que incluyen desde los asientos hasta volantes y paneles laterales y frontales, moldeados a través del proceso RIM (Reaction Injection Molding).
Las poliamidas, así como otros plásticos de ingeniería, como el acetal (POM) y polibutilén tereftalato (PBT) se utilizan principalmente en partes interiores del motor y en diversos mecanismos de accionamiento. Una pieza que llama la atención es el múltiple del motor, fabricado con un grado modificado de poliamida y fibra de vidrio por una tecnología especial denominada “lost core”, que permite de manera mucho más rápida y eficiente su fabricación si se compara con la misma pieza, pero de metal.
El polietileno (PE) se usa substancialmente en combinación con EVOH para tanques de combustible, y la resina poliéster tiene buena aceptación para la construcción de carrocerías de autobuses y camionetas.
Entre los demás plásticos que se utilizan en industria automotriz se incluye al PVC para diversos recubrimientos interiores y perfilería, los compuestos fenólicos para balatas y algunas piezas del interior del motor, así como algunos otros compuestos termofijos.

Identificación del tipo de plástico
Cuando se va a reparar una pieza de plástico lo primero que hay que hacer es identificar de manera correcta el tipo de plástico que trataremos. Esto se hace para poder determinar los procesos, productos y equipos que serán utilizados en el proceso de reparación.
La mayoría de los plásticos que se utilizan en el automóvil están identificados en la parte trasera por letras y números. Ver acrónimos de los plásticos
La identificación se encuentra localizada generalmente entre puntas de flecha donde encontramos una serie de números y letras (>XX-XXX<).

Las primeras letras, siempre mayúsculas, indican el tipo de polímero base. Las restantes indican el tipo de material de refuerzo, así como la presentación del mismo, las características especiales del plástico y el porcentaje del material de refuerzo.

Ejemplos:
>PEHD – T10<
PEHD: Polietileno de alta densidad.
T: Tipo de la carga de refuerzo “Talco”.
10: Porcentaje de la carga de refuerzo “10%”.

>PA66 – GF20<
PA66: Poliamida 66.
GF: Tipo de la carga de refuerzo “Fibra de vidrio”.
20: Porcentaje de la carga de refuerzo “20%”.

Identificación de las piezas que no presentan código
Cuando no se cuente con el código de identificación, se procederá a determinar de qué tipo de plástico se trata, si es un termoplástico o un termofijo.
Esta diferenciación se realizara a simple vista mediante unas sencillas comprobaciones.
- Termoplásticos: Si se aplica calor y el material se ablanda y fluye entonces se trata de un termoplástico.
- Termofijos: Si al aplicar calor el material no se ablanda, ni llega a deformarse (duro y fibroso) estamos ante un termofijo.


Identificación por combustión
La prueba de combustión es uno de los métodos más utilizados por su rapidez y sencillez para averiguar con seguridad el tipo de plástico que se está utilizando, esto cuando no tiene código de identificación.
Este método consiste en quemar un trozo de material, cortándolo de una parte donde a simple vista no se note que se extrajo, además se debe eliminar cualquier resto que pueda alterar los resultados de la prueba (pintura, grasa o suciedad) y posteriormente examinar las características de la combustión (color de la llama, humo, olor, etc.).

La forma correcta de oler la muestra es una vez apagada la llama y con precaución, ya que hay plásticos tóxicos que pueden causar irritaciones en las vías respiratorias.

Técnicas de reparación
Existen técnicas de reparación de plásticos que ofrecen resultados de calidad y con alcances realmente sorprendentes.
Dependiendo de las magnitudes de los daños, son perfectamente reparables piezas que habitualmente se ven afectadas como paragolpes, spoilers, guardabarros plásticos, carenados de motocicletas, soportes de ópticas, faros, rejillas de frente, molduras, y hasta ciertas roturas en los sectores plásticos de los radiadores.
El alcance de estas técnicas permite también corregir deformaciones o reparar roturas en piezas interiores del habitáculo como tableros o planchas de abordo.
A continuación, se efectua una descripción general de dichas técnicas de reparación, aunque se debe tener presente que el conocimiento integral y la capacidad para ponerlas en práctica requiere de una capacitación adecuada.

Conformado de termoplásticos
El conformado de deformaciones puede ser una solución única para la recuperación de determinadas piezas, o bien un método de apoyo que permitirá llevar a cabo una reparación posterior.

El conformado de una deformación consiste en devolver a la pieza su forma y configuración original. Para ello, es preciso tomar en cuenta dos factores: calor y presión.

Aplicación de calor
El calentamiento de la zona dañada tiene como finalidad, llevar el material a un estado próximo al pastoso, facilitando de este modo su conformación, el calentamiento se hará de forma uniforme a través de la superficie dañada, dependiendo de la magnitud de la deformación.
Pistola de Aire Caliente
Aplicación de presión
La aplicación de presión posibilita la conformación, ya que los materiales plásticos no fluyen por sus propios medios.
La presión se ejercerá en sentido opuesto a la que produjo la deformación, hasta que el material recupere su forma original. Es recomendable aplicar la presión cuando el material se encuentre caliente, manteniéndola hasta que alcance la temperatura ambiente.
Martillos de acabados
Tases y dales de hojalatero



Soldadura de termoplásticos.
Uno de los métodos más usados en la reparación de materiales plásticos es la soldadura, ya que es el tipo de procedimiento de unión que mejores resultados ofrece y se emplea comúnmente en la reparación de materiales termoplásticos.

En la soldadura de materiales plásticos hay que tener presente dos parámetros fundamentales: la temperatura y la presión, con una velocidad de avance adecuada.

Temperatura
La temperatura es un factor importante para llevar el material a un estado pastoso y para que se efectúe una perfecta unión molecular. Cada material llega a fluir a una determinada temperatura, la cual es distinta de un material a otro.

Tabla con valores de temperatura de termoplásticos automotrices
Material
Temperatura de soldadura
PP
300°C
PE
280°C
PP / EPDM
300°C
PA
400°C
PC
350°C
PC / PBT
350°C
PC / ABS
350°C
ABS
350°C

Presión
El proceso de soldadura se realiza cuando la unión de las moléculas del material que se pretende soldar y este se encuentra en estado pastoso.
Este estado se conoce como viscoelástico, por tratarse de un sólido muy elástico o de un líquido muy viscoso, por esta razón y para que se produzca ese contacto molecular, es necesario ejercer presión sobre las superficies a unir.
Una soldadura sin presión forma uniones de escasa o nula resistencia mecánica.  



Soldadura química
La soldadura química se basa en la propiedad que presenta la acetona al atacar y disolver a los materiales termoplásticos, tales como el ABS y PMMA y sin tener influencia en el polipropileno (PP) y polietileno (PE).
Esta técnica es apropiada y de rápida ejecución en la reparación de pequeñas grietas y en rotura de patillas y pivotes existentes en faros y calaveras, etc.

Este procedimiento consiste en aplicar unas gotas de acetona industrial o acetato de etilo en los bordes a unir y esperar a que el material se disuelva, la unión se efectúa cuando el material se encuentra en estado pastoso.



Reparación con adhesivos o resinas termoestables
Existen determinados materiales plásticos que no se pueden reparar mediante la soldadura. Es el caso de los plásticos termofijos y en ocasiones encontramos el mismo caso en los termoplásticos debido a las cargas de refuerzo que llevan adicionalmente para mejorar sus propiedades mecánicas.

Materiales y productos empleados
En los procesos de reparación con adhesivos, se utilizan en la mayoría de los casos materiales idénticos o muy similares a los empleados en la fabricación del plástico a reparar.

Productos de limpieza
En la reparación de cualquier pieza de plástico, la limpieza de la zona dañada es un factor clave para la obtención de buenos resultados. Si la reparación implica la aplicación de adhesivos, deberá desengrasarse la zona a reparar, de lo contrario su adherencia quedara reducida.

Resinas y adhesivos
Son sustancias orgánicas que se pueden presentar en estado líquido o pastoso, su función es asegurar la unión de los componentes de la armadura y proporcionar la dureza necesaria. Su secado o curado se debe a un proceso químico denominado polimerización, mediante el cual la resina pasa de un estado líquido o pastoso a un estado sólido. Las resinas empleadas son: resina de poliéster y resina epoxi.
Resina poliéster, activador y catalizador
Adhesivo epoxi

Refuerzos
Los refuerzos aportan a los materiales compuestos: resistencia mecánica y rigidez. Pueden ser de distinta naturaleza y presentar formas y estructuras muy variadas.
Mat de fibra de vidrio
Equipo
El equipo y las herramientas para efectuar la reparación de plásticos con adhesivos se clasifican en:
- Equipo para el lijado y mecanizado. Se emplea para la preparación de la superficie a reparar y para el acabado final y mecanizado de la reparación.
- Equipo para la preparación y aplicación de los productos. Son las herramientas y equipos que se emplean para la preparación y aplicación de las resinas, cargas de refuerzo y productos de acabado.
- Equipo auxiliar. Es el equipo que nos facilita el proceso de reparación.









 

Fuentes:
http://www.leister.com
http://www.centro-zaragoza.com
http://www.cesvi.com.ar
http://www.nauticexpo.es
http://www.mapfre.com
http://www.3m.com
http://www.urethanesupply.com
http://www.elchapista.com
http://www.consultekusa.com

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