29 de agosto de 2012

La Industria Automotriz busca materiales ligeros y de alto rendimiento

Rex Features

Los fabricantes de polímeros ponen el pedal al plástico cuando se trata del desarrollo del mercado automotriz
La búsqueda de una mayor eficiencia energética es una buena noticia para los fabricantes de polímeros. Pero algunos grados se beneficiarán más que otros, dependiendo de sus propiedades

Los materiales han sido la columna vertebral de la industria automotriz, que está siendo afectada por la legislación de emisiones de CO2. Para combatir esto, un motor mas pequeño, turbo-carga y un menor peso son las tendencias globales que están afectando a la elección de los materiales.

Una reducción del 10% en el peso del vehículo resulta en un ahorro de combustible de 5 a 7 %, siempre que el tren de potencia sea reducido (o un ahorro de combustible de 3 a 4 % sin modificaciones del tren de potencia). Las sanciones por exceso de emisiones de los vehículos han asegurado que los fabricantes utilicen cada material como una variable de diseño para asegurar que el peso del vehículo se reduzca, sin comprometer la seguridad y el desempeño. Los estudios de los materiales han demostrado que el aluminio, acero avanzado de alta resistencia (AHSS), y algunos plásticos como el polipropileno (PP), poliamida (PA) y poliuretano (PU) se han convertido en las opciones preferidas para el diseño de peso ligero.

Los metales, debido a su resistencia, reciclabilidad y buenos relaciones de costo-desempeño, históricamente han sido la opción preferida para los componentes estructurales. Para un vehículo de pasajeros típico de tamaño medio, los metales constituyen cerca del 75% del peso de los vehículos, de los cuales alrededor del 60% es aceros tradicional y de alta resistencia y el 7% es AHSS. el Aluminio ocupa alrededor de 89% en peso y se espera que muestre un crecimiento saludable, ya que compite con el acero y los plásticos en casi todos los componentes de un automóvil. El Magnesio (en forma de aleación), que muestra la más alta relación resistencia-peso entre los metales estructurales, también tiene un pronostico positivo de crecimiento.

Los Plásticos: ofreciendo más por menos?
Las características inherentes de los plásticos han sido los principales motores para su uso en vehículos. Estos incluyen peso ligero, menores costos de utillaje para grandes volúmenes y la posibilidad de ser fabricado como un componente complejo único, eliminando la necesidad de sujetadores mecánicos.

El contenido de plástico de un coche de pasajeros típico es 8% del peso del vehículo. Las variaciones regionales se puede ver en el uso de plástico, donde Europa lleva una tasa tan alta como 11% del peso del vehículo. Los plásticos del interior del vehículo ocupar el 48%, los plásticos exteriores representan alrededor del 27% y y los plásticos bajo el capó alrededor del 14% de total de plásticos. Materiales eléctricos y cables ocupan el 11% restante. Los componentes bajo el capó ofrecen buenos márgenes y alto potencial de penetración, sobre todo en Asia y América Latina. En los mercados maduros, como Norteamérica y Europa, los plásticos están encontrando nuevos caminos en aplicaciones interiores y exteriores.


Bajo el capó
Los componentes bajo el capó , tales como colectores de admisión de aire, tapas de motor, radiadores y tanques, cubiertas de válvulas y módulos del cárter de aceite se fabrican utilizando PA6 y PA66, debido a su poco peso, resistencia termica y química.

El Polisulfuro de fenileno (PPS) se comporta mejor que la PA, en estos términos, y representa un fuerte candidato para fabricante de equipo original (OEM) como reemplazo de metal con el fin de reducir el peso del vehículo. La única desventaja es su alto precio actual.

El PP tiene aplicaciones en interiores como tablero de instrumentos, soportes de tableros, revestimientos de pilares, bolsillos en las puertas, paneles de puertas, consolas y sillas.


Los parachoques, spoilers de parachoques, de techo / maletera , recubrimientos laterales, paneles del eje de balancín, carrocería y los revestimientos de rueda son aplicaciones exteriores para PP. El PP representa aproximadamente 64 kg (141 libras) de contenido vehícular y se espera que crezca a 84 kg en 2017, como PP reforzado se espera que reemplace los metales en algunas partes debajo del capó y exteriores (por ejemplo, puertas traseras). También esta reemplazando la espuma de poliuretano en aplicaciones de asientos, donde se estan usando espumas híbridas de PU-PP.

La mayoría de las aplicaciones de la PA se encuentran en componentes bajo el capó. En el segmento de interiores, manijas de las puertas, partes del conjunto de la bolsa de aire, paneles de instrumentos, palancas para los asientos y pedales se usan PA6 y PA66. El contenido promedio de PA es de alrededor de 11 kg y se espera que crezca a 13 kg en 2017, en sustitución de polímeros como el PPS para aplicaciones bajo el capó, por ejemplo, en los conductos de carga de aire . En aplicaciones exteriores, la PA se utiliza cuando el plástico no tiene que cumplir requisitos superficiales Clase A (alta calidad estética).

El PU como espuma captura las aplicaciones de asientos con poca competencia
Las espumas flexibles de poliuretano son los más comunes, mientras que las espumas rígidas de poliuretano se utilizan en aplicaciones especializadas, tales como materiales de ruido, vibración, dureza y aislamiento.

El PU se utiliza en los asientos, revestimientos de puertas, bandejas de forrrado de maletera, estantes de paquetes, consolas centrales, perfiles de tableros, bandejas de rueda de repuesto, volantes, respaldo de alfombras y protectores de cabeza.
El contenido promedio de PU del vehículo es de alrededor de 23 kg. Las espumas de poliuretano ocupan alrededor del 55%, mientras que el PU rígido ocupa el resto.

El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), tiene aplicaciones principalmente en interiores, tales como parrillas interiores, adornos, protectores de cabeza y consolas centrales.
Sin embargo, este plástico especial se enfrenta a una amenaza importante de sustitución del PP. El contenido promedio de ABS, por tanto, se espera caiga de 10,5 kg a 9,5 kg. El ABS seguirá siendo el plástico de elección en aplicaciones donde se requiere capacidad de pintado o la adherencia a otras superficies.
Debido a la amenaza de sustitución, el mercado de los ABS se espera que crezca más lentamente que la tasa de producción de vehículos.

El mercado de materiales termoestables está viendo una respuesta mixta de los fabricantes de equipos, debido a la legislación de final de la vida del vehículo, y los problemas consiguientes de reciclaje. Mientras empresas como la japonesa Nissan, Fiat de Italia y el grupo Chrysler de EUA se están alejando de los termoestables debido a la legislación, BMW ha optado por compuestos reforzados con fibra de carbono para el chasis de su vehículo nuevo BMW Megacity. Los cierres / paneles exteriores Clase-A tales como defensas, capuchas y tapas de cubierta seguirán siendo las principales aplicaciones de los compuestos termoestables, ya que aquellos muestran una excelente resistencia y bajo peso.
El consumo de materiales termoestables por vehículo se espera que disminuya a menos de 4,0 kg de 4,2 kg, debido a la creciente competencia de aluminio.

A nivel mundial, la demanda de plásticos en vehículos de pasajeros se espera que crezca a 9.1 millones de toneladas en 2017 desde 5.5 millones de toneladas en la actualidad, con el PP mostrando el crecimiento más rápido. La demanda de plásticos de la industria del automóvil está destinado a crecer y mucha investigación está siendo llevada a cabo por fabricantes de equipos originales, fabricantes de piezas y los productores de plásticos para el desarrollo de plásticos de alto desempeño, de alta resistencia y para encontrar nuevas aplicaciones para estos materiales.

Aunque los plásticos son de peso ligero y tienen otras ventajas, su resistencia es insuficiente y esto necesita ser enfrentado a fin de que los plásticos sean usados en aplicaciones más exigentes y estructurales.
Los plásticos tienen un largo camino por recorrer para exhibir una demanda similar a los metales, que constituyen la mayor parte de los materiales para la construcción de automóviles. La industria está viendo desarrollo de los plásticos de alta resistencia, tales como polioximetileno (POM) para componentes tales como engranajes, pero no ofrecen una solución rentable, como lo hace el metal. Por lo tanto, un conjunto equilibrado de propiedades, resistencia, resistencia al impacto y costo debe ser exhibidos por los plásticos para ver una mayor adopción en el futuro.

Shree Vidhyaa Karunanidhi es Analista de Investigación en Químicos, materiales y Practica Alimenticia de Frost & Sullivan, centrándose en las tendencias de la industria automotriz. Para más información, por favor póngase en contacto con chiara.carella @ frost.com

Shree Vidhyaa Karunanidhi - ICIS
27 Julio 2012
[Fuente: LPI]

1 comentario:

ofri dijo...

yo dispongo de grandes cantidades de pasticos y como podria ponerme en contacto con ellos opara abasteserlos de estos materiales
Aqui mi E-mail: ofri41@gmail.com