12 ª Jornades de Materials Compostos del Centre Espanyol de Plàstics

Reanimació instantània en el sector dels composites

Totes les indústries d'avantguarda es mouen en la incertesa. La de plàstics ha aconseguit ja un nivell raonable de maduresa tècnica, però la indústria de composites continua en la cerca de processos i solucions, que creu tenir a l'abast de la mà però que no acaben de materialitzar-se, per permetre explotar plenament les possibilitats del material.

En els composites es dóna la paradoxa que, sent un material que pot competir en resistència mecànica amb els materials estructurals metàl·lics, els únics processos d'un nivell tecnològic comparable a la injecció de termoplàstics, que són el SMC o el BMC, proporcionen productes de resistència similar a la fusta o poc superior als termoplàstics reforçats amb fibres curtes. Els procediments de transformació que permeten obtenir millors característiques mecàniques quan no resulten excessivament complexos tenen, com el bobinatge i la pultrusión, camps d'aplicació limitats.
D'aquí que les Jornades d'un sector com aquest, de menor volum econòmic que, per exemple, el de plàstics per a l'automòbil, tingués una assistència comparable a les quals va organitzar també el Centro Español de Plàstics per als plàstics en automoció el juny passat (prop de 200 persones). Com en aquella ocasió, la totalitat de les conferències van tenir una assistència del 100% dels presents, malgrat coexistir les conferències amb una exhibició modesta però molt interessant.
I és que, certament, aquest sector necessita com a pocs innovar i actualitzar els seus coneixements, buscant "trucs" d'ofici mitjançant contactes que poden establir-se en aquesta reunió biennal i que poden solucionar problemes puntuals.

Les dificultats de subministrament

Però, a més dels problemes intrínsecs d'aquesta indústria, quan en poquísimo temps s'han refet les carteres de comandes dels moldeadores, aquests es troben ara amb la dificultat afegida que el subministrament d'algunes matèries primeres s'ha enrarit fins a extrems impensables fa pocs mesos. Per exemple, per a un projecte en què es precisen unes mil tones de metxa contínua de fibra de vidre (roving) no s'han obtingut dates de lliurament anteriors a finalitats de 1995.


Figura 1 Els composites en matriu viniléster i altres resines especials són una primera selecció per fabricar l'equipament de plantes químiques per les seves excel·lents qualitats tant de resistència química com a tèrmica i estructural.





La causa no és només l'estirada de la demanda interna espanyola, sinó que la crisi va fer posposar, a nivell mundial, projectes com el d'una planta de filat de vidre que es proposava muntar a València un important productor internacional: no es pot trobar subministrament d'algunes matèries ni tan sols a Europa oriental o a Àsia, tradicionals recursos de qualitat discutible.
Aquesta situació s'ha vist agreujada per que la recuperació ha arribat més tard a Espanya que a altres països industrialitzats i ha arribat a causar la paralització d'una important empresa per falta de matèria primera.
És deplorable la falta de previsió dels subministradors de capçalera, aquesta vegada de fibres i d'alguns productes per fabricar resines, com l'anhídrid ftálico el preu del qual ha augmentat en un 300% en un any, ja que aquests desajustaments no són ni la primera ni la segona vegada que es produeixen en la relativament curta història d'aquesta indústria i més en comparar-la amb fabricants d'altres sectors, com a Eastman en el camp dels poliesteres termoplàstics que, quan Plàstics Universals va tenir oportunitat de parlar amb la seva cúpula directiva la passada tardor, tenien la previsió de muntar les seves fàbriques d'Andalusia i Mèxic amb capacitats de 50.000 T/any ampliables a 100.000 T/any i que en canviar la conjuntura han pogut adoptar en setmanes la decisió de passar directament a la capacitat ampliada i projectar amb calma una ampliació addicional.


Figura 2 Les monopiezas composite no tenen pràcticament limitació de grandària: són possibles peces molt majors que aquestes canonades bobinadas en UP Palatal-fibra contínua, a punt de desmoldeo, amb 7 metres de diàmetre.





En ocasions anteriors, quan s'han produït les circumstàncies actuals, al cap d'un any hi havia un excés d'oferta al mercat, amb el consegüent nou vaivé de preus. Els moldeadores ja tenen suficients problemes, ja que tracten, en general tant amb subministradors com amb clients de molta major dimensió econòmica para, a més, intentar que aquests vaivens no repercuteixin sempre en els seus comptes de resultats.

Problemes antics i aportacions originals

Les multinacionals que intervenen en aquest sector són empreses compromeses amb l'avanç d'aquesta indústria, en el qual inverteixen mitjans importants i, per tant, és lògic que les seves contribucions a les conferències d'aquestes Jornades tinguessin un elevat interès.
En aquest context, Ferro va presentar un estudi sobre la prevenció de l'anomenat efecte d'osmosi, que ha afectat a la superfície de moltes embarcacions esportives. El president del comitè organitzador de les Jornades, José Terés, ens va confirmar que una embarcació de 9 m, construída per a ell en 1963, continua a flotació sense haver patit aquest defecte, havent-se utilitzat gel-coat de Ferro i les mateixes precaucions reivindicades en aquest estudi. Es tracta, doncs, problemes de fabricació defectuosa, ja que aquesta tècnica ja era coneguda llavors i existien materials de semblant qualitat.
Un altre problema antic són les emissions d'estireno en els locals de treball, especialment en processos de motlle obert. L'exposició de Dow sobre aquest particular reconfirma que, encara que l'estireno és ara com ara el monòmer més adequat per la copolimerización del polièster insaturat i el viniléster, aquesta problemàtica tindrà una major incidència si, com és previsible, es posen en vigor les directives de la Unió Europea amb limitacions similars als valors MAK alemanys. Dow proposa l'ús d'additius limitadors de formació de pel·lícula superficial de monòmer.


Figura 3 Sembla que per fi s'han cobert a Espanya totes les etapes perquè els dipòsits enterrats per a gasolina es construeixin en composites. Usats en els EUA des de fa més de 20 anys, la seva introducció en la UE ha hagut de superar tota classe d'impediments legals





Basf va exposar noves solucions per a alguns problemes específics d'aplicació, entre les quals destaquem la proposta per complir amb les especificacions dels dipòsits enterrats per a gasolines, que fan obligatori l'ús de doble paret per a la instal·lació d'una detecció de fugides. Utilitzant un conegut tipus de teixit compost, que genera una doble paret amb un espai intermedi buit de 4-6 mm, entre dos estratificats estructurals de la paret de tot el dipòsit, pugues ja instal·lar-se un sistema de detecció de fugides. També torna Basf a preconitzar l'ús de resines fotopolimerizables, que semblava haver abandonat a principis dels 80, encara que el seu rendiment era ja llavors molt bo.
Azdel és una empresa de nova implantació a Europa, encara que existeix en els EUA des de fa temps, copropietat de GE Plastics i de PPG Industries, de la qual ja hem indicat en Plàstics Universals que espera iniciar la seva producció en Bergen-op-Zoom aquest any. La seva presència a Barcelona servia per explicar les característiques dels seus GMT (termoplàstics reforçats amb fibres) que utilitzen com a matrius PC i PET, que superen les prestacions del PP, partint en molts casos de termoplàstic reciclat. Els grans subministradors de plàstics per a automoció, com a GE Plastics tenen el compromís amb els seus clients (Ford en aquest cas) de recuperar els materials de desballestament, pel que han de buscar-los sortida. Si aquests materials han sofert una degradació, l'enorme millora de característiques que els confereix la incorporació de fibra llarga de vidre els obre perspectives d'aplicació superiors de vegades a les del material verge.
Siersa, per la seva banda, va presen) que es pot disposar al mercat espanyol. Són el producte d'entrecreuament de resines de PUR amb UP que presenta sinergies d'altíssim interès. És molt recomanable que els moldeadores explorin les possibilitats d'aquests materials posat que poden brindar-los perspectives insospitades de noves aplicacions, entre elles la d'expandits rígids modelats. Aquest desenvolupament s'ha dut a terme a Itàlia, per la qual cosa poden existir problemes de disponibilitat del material.
Però les aportacions més importants, tant en novetat com en originalitat, les han presentat dues empreses 100% espanyoles. D'una banda, Gairesa Teimper ha desenvolupat per primera vegada un tipus de resina epoxi exempta de dissolvents que no necessita aportació tèrmica per al seu enduriment complet, podent-se utilitzar a temperatura ambienti. És la primera vegada que s'obté un material amb aquestes característiques, per la qual cosa, en consideració al seu interès, hem preparat un redaccional basat en la conferència del Dr.Senén Paz, que pot trobar el lector en aquest mateix nombre


Figura 4 Els materials SMC's amb matriu viniléster admeten aplicacions d'extraordinària duresa: un cárter d'oli per a camió Mercedes ha de suportar, a més de l'agressió química, temperatures elevades





D'altra banda, Gamesa va anunciar el desenvolupament del nou sistema Composteel per a la fabricació de pals i bigues mixts de composite i acer, que ofereix prestacions no assolibles per la construcció clàssica en formigó armat. El procés, que està cridat a ser una de les contribucions més importants de la indústria de composites al camp estructural, està en fase d'industrialització, havent passat amb ple èxit els corresponents assajos oficials. El co-inventor Juan José Mans, que ens ha promès publicar un article sobre aquesta realització al moment en què aquesta fase industrial estigui més avançada, va presentar a més una altra conferència sobre un cas de restauració d'obres d'art mitjançant composites que fué, probablement, la seguida amb major interès de totes les Jornades, malgrat que la seva transcendència no era industrial sinó més aviat emotiva i artística.

Les institucions es prenen els composites de debò

Una part important del temps dedicat a les conferències fué ocupat per missatges institucionals que palesaven el reconeixement oficial com a indústria d'avantguarda per a aquest sector. Sis conferències de diversos representants de l'Administració i altres quatre d'universitats i institucions palesen el grau d'interès amb que se segueix l'evolució d'aquest sector.
Entre les primeres, retenim les paraules del director general d'indústria de la Generalitat de Catalunya en la clausura de les Jornades, que els industrials del sector reben per primera vegada el reconeixement que el seu treball i esforç es comprèn més en funció d'una voluntat il·lusionada d'avanç tecnològic que no en funció de la recompensa econòmica que pugui arribar a comportar.
La idea avançada en la nostra Revista que serà més viable obtenir ajudes de l'Administració si diverses empreses transformadores comprometen conjuntament la seva solvència en projectes de desenvolupament, va trobar una completa sintonia en les propostes d'ajuda dels centres oficials presentades en les Jornades. A més, segons l'exposat pel director de Tecnologia industrial de el MINER en l'obertura de les Jornades, dels sis programes del seu Pla d'Actuació tecnologico-industrial un, el TECMA incideix de ple en el desenvolupament de la tecnologia dels materials avançats, de la qual els composites són el sector amb major nivell d'activitat. La porta està, doncs, oberta si es diu d'una manera adequada.
Entre les aportacions de la Universitat, la del catedràtic de la ETSI d'Aeronàutics Jesús Alfredo Güemes va destacar l'adopció per la indústria aeronàutica del procés de RTM, que constitueix la primera vegada en què s'accepta un procés de fabricació de composites diferent dels empleats tradicionalment, que daten íntegrament dels anys 50. Aquesta indústria és tremendament conservadora i s'ha centrat més en la millora dels sistemes de control i verificació que en l'evolució de les tècniques de modelo, en el que recorda la controvèrsia de la marina real britànica de principi de segle entre els partidaris de la propulsió a motor i els de la navegació a vela.
Finalment, representat per Philippe Martineau que disertó sobre el reciclat de termostables, destaquem la presència a Barcelona de el Institut de Matériaux Composites de Bordeus. Aquesta institució fué promoguda per SEP, Aerospatiale, Dassault i altres empreses capdavanteres per facilitar el spin-off o cessió de l'excedent de tecnologia al sector civil en matèria de composites, havent permès la formació d'empreses amb una sòlida base tecnològica a la seva regió, participades algunes d'elles pels propis promotors de l'institut, la qual cosa ens fa sentir una sana i lògica enveja.