Mecanismos para proteger al peatón en caso de impacto, cada vez más frecuentes

Parece ser que lo que los consumidores necesitamos es una oferta dinámica y siempre activa de vehículos. Cambios, nuevos modelos, nuevos desarrollos, más confort, más potencia, más seguridad, más estética... A ello responden los fabricantes de automóviles con lanzamientos continuos de nuevos modelos. De lo que no cabe duda es de que nada de ello sería posible hoy en día sin el empuje de los productores de materias primas. Vemos aquí algunos ejemplos.

Ya no hay necesidad de pintar el exteriores

de los automóviles

Redacción PU. Empecemos con un ejemplo: "Ya no hay necesidad de pintar el exterior de los automóviles". Así lo afirman en GE Plastics, empresa que ha diseñado su nuevo film polimérico para intemperie Sollx, un nombre apropiado para un material que puede producir superficies moldeadas de clase A teñidas en masa sin necesidad de pintar ni de barnizar. El film Sollx se puede aplicar sobre una diversidad de sustratos termoplásticos y termoestables mediante un proceso de decoración por conformación. Este film revolucionario es el resultado de un constante proceso de investigación y desarrollo en pos de un sistema polimérico para intemperie dirigido a eliminar la necesidad de instalaciones de pintura y procesos de pintado de alto coste para las aplicaciones de exteriores e interiores destinadas a la automoción.

Posee la calidad y durabilidad de superficie para un acabado exterior de paneles y accesorios de carrocería de automoción que pueden montarse sin necesidad de pintar ni barnizar. Este film ofrece toda una gama de efectos de colores metalizados y muchos otros nuevos para facilitar el desarrollo de nuevas tendencias en estilos de automoción. La calidad y profundidad de color que ofrecen los films Sollx están también suscitando altos niveles de interés para piezas interiores sin pintar.

La nueva tecnología Sollx es un desarrollo basado en la primera generación de resina Xenoy PC/PBT moldeada con tinción en masa, que ya ha sido aplicada con éxito por los diseñadores de automoción interesados en explotar los beneficios de sustituir el metal por termoplásticos de diseño en los paneles de la carrocería. A la vez que reduce el peso y coste del vehículo, la resina Xenoy abre nuevos horizontes de estilo y funcionalidad. Puede ser moldeada con tinción en masa y barnizada en el proceso de moldeo para potenciar su resistencia a la intemperie, al rayado y a la abrasión, reduciendo así los costes asociados con las costosas líneas de pintado en las plantas de montaje. La resina Xenoy es una buena elección para los paneles exteriores de automóviles, como se ha demostrado ya en los paneles deportivos de la carrocería del coche MCC Smart.

Aplicación con las aleaciones estirénicas Cytra

Cuando se consideran los costes totales del sistema asociado con el pintado de un vehículo, los paneles de carrocería con tinción en masa que emplean el film Sollx son económicamente más atractivos. Pero ésta es sólo la mitad de la ecuación. Los automóviles producidos en la actualidad necesitan un acabado metálico brillante. Se ha comprobado que este film termoplástico de superficie dura retiene su gran brillo inicial a lo largo del tiempo, que protege el sustrato contra la degradación por rayos ultravioletas y que proporciona una resistencia química imprescindible. Entre otras ventajas del film Sollx se incluyen su mayor profundidad de imagen y una buena resistencia al rayado y a la temperatura.

La nueva resina conductora Noryl GTX 975 lanzada por GE Plastics en julio de 2001 ha suscitado mucho interés entre los fabricantes de automoción en Europa. "La nueva calidad termorresistente de resina conductora Noryl GTX tiene el potencial de revolucionar el pintado de piezas exteriores de automóviles al poder suprimir el pintado fuera de línea por un pintado en y dentro de la línea de montaje", afirma Frederik Klaarenbeek, Director de Marketing para los Componentes de Automoción.

Por tanto, ya es posible aplicar la pintura o revestimiento en polvo en la línea de montaje a varios componentes y moldeados exteriores del automóvil, como por ejemplo, tapas de depósitos, rejillas frontales, esquineros, spoilers y otras piezas moldeadas realizadas en la resina Noryl GTX 975. El proceso ya puede realizarse, pues, en una sola pasada junto con las piezas metálicas, sin la necesidad de imprimaciones conductoras. Además, debido a su alta resistencia térmica, la resina Noryl GTX 975 puede sustituir a resinas con menor resistencia térmica que han de pintarse fuera de línea, para así aportar mayor rentabilidad en el montaje de piezas.

De hecho, se han emitido ya especificaciones para la tapa del depósito del nuevo X Class Jaguar que nombran este nuevo material, puesto que permite un pintado en línea con otras piezas del coche y asegura así que los tonos sean idénticos.

Igual que otros tipos de resinas conductoras, la Noryl GTX ofrece una buena resistencia química respecto a los combustibles, lubricantes y aceites habitualmente utilizados en automóviles. Una mezcla del PPE y PA, ciertos tipos de resinas conductoras Noryl GTX están siendo utilizadas con gran éxito por muchos fabricantes de automóviles para sustituir componentes metálicos exteriores como las tapas de depósito, rejillas frontales, paneles esquineros delanteros y traseros, marcos personalizados para las placas de matrícula, embellecedores para las columnas, carcasas de retrovisores, moldeados laterales y embellecedores de solera. Esta tecnología de resina fue desarrollada en principio para sustituir los paneles metálicos exteriores de la carrocería y requería un alto nivel de ductilidad, impulsada mayormente por la necesidad del sector de reducir el peso del coche y conseguir un mejor rendimiento en los impactos.

Un ejemplo de máxima tecnología con plásticos es la bobina de encendido de haz electrónico estrecho disponible en Federal-Mogul bajo la marca Champion, una de las más importantes de la compañía. Es una de las más ligeras y eficaces de la industria de la automoción a escala mundial y debe su rendimiento innovador a las propiedades de dos polímeros técnicos DuPont: las resinas de poliéster termoplástico Crastin PBT y Rynite PET. La bobina de haz electrónico estrecho ha venido utilizándose durante los dos últimos años en el sistema de ignición de varios de los mejores modelos de Fórmula Uno. Durante el presente año, se incorporará en los modelos 2001 de un fabricante europeo líder del sector automovilístico.

La nueva bobina de haz electrónico estrecho ha sido desarrollada en consonancia con la tendencia de construir motores cada vez más pequeños y ligeros. Pesa únicamente 0,2 kg y su pequeño diámetro encaja perfectamente en los alojamientos de la bujía, sin necesidad de espacio adicional bajo el capó, como sucede en el caso de los sistemas de bobina de encendido tradicionales. Sus dimensiones son, además, considerablemente reducidas: la nueva bobina de haz electrónico estrecho mide únicamente 24 mm de diámetro, en comparación con las bobinas de encendido no cilíndricas estándar, que pueden medir hasta 150 mm x 100 mm.

En la Unión Europea, cada año mueren unos 7.000 personas y varios cientos de miles resultan heridos al ser atropellados en accidentes de tráfico. Con las últimas estadísticas de estos accidentes, la biomecánica y la experimentación, el Comité Europeo de Vehículos Experimentales está preparando una nueva normativa con el fin de aumentar la protección del peatón en un accidente.

Las investigaciones posteriores a los accidentes muestran que tres zonas del cuerpo del peatón son altamente sensibles a lesiones, cada una de ellas asociada asimismo a una zona del coche. La rodilla y la parte inferior de la pierna sufren los impactos directos del parachoques; las lesiones en la cadera y en las pantorrillas ocurren, casi siempre, al recibir un golpe lateral; y la cabeza normalmente se lesiona tras un impacto en la parte superior del capó, en la parte superior de las aletas o en las columnas "A".

Pruebas basadas en las normas del EEVC y realizados por el Programa Europeo de Evaluación de Coches Nuevos (EuroNCAP) han descubierto que, actualmente, los vehículos con más presencia en el mercado europeo no cumplen con los criterios de seguridad para estas tres zonas.

A partir de los nuevos materiales existentes, los diseños de ingeniería y las nuevas posibilidades del análisis por elementos finitos, GE Plastics ha desarrollado ideas globales en lo referente a materiales y diseños que pueden ayudar a los fabricantes de vehículos a implantar medidas para aumentar la seguridad de cara a los peatones tanto en los vehículos nuevos como en los existentes.

Resinas absorbentes de impactos: Actualmente se utiliza la resina Xenoy en el desarrollo de lo que se conoce como "amortiguadores de energía"; aquellos elementos que absorben la energía de un choque frontal y que se encuentran incorporados tras el frontal de un automóvil. Unos elementos inyectados en resina Xenoy que se han mostrado capaces de reducir y amortiguar la energía que se desprende de un impacto frontal. En concreto, reducen, absorben y deceleran en varias configuraciones geométricas en el vehículo para evitar las lesiones y cortes en la parte inferior de la pierna hasta niveles menores a los propuestos por el Grupo de Trabajo nº 17 del Comité de Vehículos Experimentales. Además, el amortiguador de energía Xenoy ha demostrado ser una buena inversión y puede instalarse fácilmente por medio de encajes, lo que contribuye a reducir el coste total del sistema.

"Dispositivo de choque": Otro nuevo desarrollo de GEP es un "dispositivo de choque" inyectado, también, en la resina Xenoy, y que puede integrarse en el amortiguador de energía para proporcionar una mayor seguridad de los peatones. Esta ligera pieza -empleada actualmente por varios fabricantes- redistribuye la energía generada por un impacto tipo offset del 40% y a 15 km/h -también conocido como la prueba Danner, Allianz o Thatcham-, contribuyendo a reducir específicamente los daños longitudinales. Un nuevo diseño integra este dispositivo en el amortiguador de energía, dando lugar a un solo componente. Este diseño puede ayudar a cubrir todas las posibles situaciones de impacto exigidas al sistema de parachoques – desde un impacto en la parte inferior de la pierna en términos de la seguridad del peatón hasta las pruebas offset exigidas por la compañía de seguros.

Para contribuir a la reducción de la gravedad de las lesiones superiores en la pierna, GE Plastics desarrolla un frontal modular realizado en material termoplástico con resinas Noryl PPX con carga de vidrio.

La lámina de polipropileno reforzada con fibra de vidrio, el compuesto Azdel SuperLite, ofrece más potenciales soluciones de peso ligero para aplicaciones de automoción exteriores e interiores, consiguiendo así una mayor eficiencia. Esta lámina compuesta puede reducir el peso de algunos componentes hasta un 50% y ofrece un gran potencial para integrar varios procesos unitarios y piezas. Estas ventajas pueden resultar en costes de sistema considerablemente inferiores en algunos casos. Actualmente se está desarrollando y ensayando el compuesto Azdel SuperLite en una gama de aplicaciones de automoción incluyendo paneles de instrumentos, soportes, bandejas, paneles de puertas, módulos del techo y defensas inferiores de la carrocería.

Presenta una buena estabilidad dimensional, una elevada relación de rigidez por peso, y unas muy buenas prestaciones frente a los impactos a través de una amplia gama de temperaturas. Además, se ajusta a los márgenes de bajas emisiones y olores reducidos establecidos por los fabricantes de interiores de automóviles. Este material tiene un gran potencial de reciclado.

Además, con Azdel SuperLite existe la posibilidad de añadir capas, films o textiles en un proceso de un solo paso durante el conformado a baja presión, y, por tanto, puede acortar los tiempos de ciclo.

Paneles de instrumentos: Esta combinación de propiedades hace de la lámina Azdel SuperLite un material sumamente versátil y una propuesta de bajo costo para componentes complejos como el panel de instrumentos. Se está desarrollando en la actualidad un nuevo concepto con un nuevo sistema de airbag NIS sin costura en colaboración con un suministrador líder en Europa. Este concepto de airbag sin costura está pensado para ajustarse a las últimas especificaciones establecidas por los fabricantes europeos de automóviles.

Tapizado del techo: Empleado en primer lugar para tapizado del techo, Azdel SuperLite es una solución de peso ligero que puede ser moldeada directamente con el tejido del tapizado del techo y las capas funcionales especiales que se precisan, todo ello en un solo paso. Su elevada relación rigidez-peso permite la construcción de tapizado del techo de sólo 3 mm, es decir, la mitad del grosor de los sistemas convencionales, de modo que su utilización puede suponer más espacio interior.

Bandeja trasera: Es otra prometedora aplicación que precisa de una elevada rigidez y capacidad de carga incluso a temperaturas de 120°C. La primera bandeja trasera fabricada con este material se introducirá en un nuevo modelo de coche que va a ser lanzado al mercado europeo en marzo de 2002. :

Pisos de carga: emplean una capa de espuma o alma alveolar entre dos capas de Azdel SuperLite;

Módulos de techo: pueden ofrecer una elevada rigidez y oportunidades de integración en relación con el peso;

Paneles del bastidor inferior: permitirán grandes paneles simples de bajo peso y mejor capacidad de reciclaje en comparación con los materiales convencionales al uso.

Hay todavía más posibles aplicaciones como paneles traseros de asiento y parasoles, donde se precisa de un bajo peso, elevada rigidez y excelente estabilidad al impacto y dimensional incluso en climas con elevadas temperaturas y humedad. Otra aplicación potencial es la de paneles de puertas, donde se precisa de un material con un peso inferior a 1.600 gramos por metro cuadrado para ayudar a reducir el peso y aumentar el rendimiento del combustible.

Colector de admisión para un motor en V de ocho cilindros instalado en varios modelos americanos de Ford.

Las aplicaciones de los plásticos en lo que se podría traducir del inglés literalmente como ‘bajo el capó’, son muy numerosas y su nivel técnico es muy elevado. Por poner un ejemplo, podemos hablar del desarrollo de un robusto colector de admisión para un motor en V de ocho cilindros instalado en varios modelos americanos de Ford. La pieza exigió un intercambio activo de ideas, datos y personal a ambos lados del Atlántico. El colector, fabricado en nailon Zytel 70G30 reforzado con fibra de vidrio, es el resultado de una estrecha colaboración entre el proveedor de sistemas de orientación mundial Montaplast Alemania), Ford (EE.UU.) y DuPont. Montaplast llevó a cabo la mayor parte del trabajo de desarrollo, DuPont contribuyó a la utilización de cálculos de elementos finitos para la ruta de tratamiento y para la simulación de componentes. Montaplast diseñó y optimizó las herramientas de moldeo. El componente ha sido fabricado en la fábrica de Montaplast en Frankfort, Kentucky.

Otro campo de continuos desarrollos: sistemas de suministro de combustible.

Otra aplicación interesante de los polímeros técnicos DuPont se ha dado a conocer tras superar satisfactoriamente la prueba del tiempo en los sistemas de suministro de combustible de la industria de la automoción. En los depósitos de combustible moldeados por insuflación de aire comprimido, como por ejemplo el correspondiente al Alfa 147, y en los tubos de llenado de combustible para el Ford Ka, se emplea la resina de tipo barrera Selar RB como un ingrediente seguro y de fácil procesamiento para el polietileno de alta densidad. Este material impide el escape de vapores de combustible y ofrece la posibilidad de fabricar diseños complejos de forma económica. Los crisoles de turbulencia, fabricados en resina de acetal Delrin resistente al combustible y montados mediante cierres a presión, se incorporan al depósito con el fin de garantizar el suministro de combustible adecuado incluso cuando las condiciones del motor sean desfavorables.