El plástico tiene fama de ser un material barato y de baja calidad, y su uso en la fabricación de vehículos está mal considerado por el público general. Solemos quejarnos de que los coches actuales se abollan y arrugan al mínimo golpe, dándonos la sensación de que la protección que ofrecen es mínima.
Por contra, recordamos los antiguos modelos como vehículos mucho más seguros. Las gruesas chapas metálicas de formas angulosas, donde el plástico brillaba por su ausencia, les daban más sensación de robustez, y muchos veces nos referimos a ellos como “un tanque”. ¿Es cierta esta afirmación? ¿Estamos renunciando a una mayor seguridad por usar materiales plásticos?
Un poco de historia
Lo cierto es que, en referencia al plástico en los automóviles, ni ahora tanto ni antes tan poco. La BBC nos cuenta muy bien aquí la historia del plástico y sus usos en la automoción. Las primeras referencias que tenemos son evidentemente de los neumáticos: en 1839 se descubre la vulcanización, mejorando la plasticidad y resistencia de las gomas, y en 1888 se desarrolla el primer neumático con cámara de aire.
Pero en medio hubo un descubrimiento más importante si cabe: Alexander Parkes desarrolló en 1862 la parkesina, considerada el primer plástico de la historia. Sus usos iniciales fueron para hacer bolas de billar (sustituyendo al marfil) y para fabricar celuloide, clave para el desarrollo del cine. Pero no tardaría en empezar a usarse en la industria de la automoción.
En la década de los 50 ya era común utilizar plástico en los automóviles, aunque aún suponía sólo el 3% del total de materiales. De ahí fue creciendo, pasando de usarse sólo en piezas auxiliares como tubos o conductos, a elementos del interior del coche como el volante o el salpicadero, y finalmente en la carrocería como las aletas, las rejillas, los faros, el parachoques… Aún así, hoy en día el plástico sólo supone el 15% de los materiales usados en un vehículo común, eso sí, repartido en donde más falta hace.
Ventajas e inconvenientes del uso del plástico en los automóviles
Empezaremos por lo más fácil, los inconvenientes: menos adherencia con ciertas pinturas y más sensibilidad frente a disolventes. Y evidentemente que es un material más blando, pero como veremos eso no tiene porqué ser un inconveniente. Y aquí terminamos con las desventajas.
Por contra, el plástico presenta una serie de propiedades que en general ha abierto un gran abanico de posibilidades de diseño y personalización de los vehículos. Las piezas de plástico pueden ser adaptados a distintas formas y posiciones y se pueden pintar y reparar con facilidad. Además son más resistentes a la humedad (pues no se oxidan), reducen el ruido del vehículo y son reciclables. Esto último es importante, porque el medioambiente ha agradecido enormemente la mayor presencia del plástico en los vehículos, y no sólo por el tema del reciclaje.
El uso de los materiales sintéticos han aminorado considerablemente el peso total de los vehículos, lo que ha permitido reducir las motorizaciones y por tanto las emisiones contaminantes. Los elementos de plástico utilizados en un automóvil común (entre 100 y 150 kg) pesarían más del doble si fueran de metal (entre 300 y 350 kg). Ese peso extra requeriría un mayor consumo de combustible y un nivel de emisiones muy por encima de lo aceptable actualmente. Sencillamente, sin plástico en los coches no podríamos cumplir los límites marcados por Europa.
El plástico, fundamental en la seguridad vial
En estos artículos de Xataka y Motorpasión explican a la perfección cómo funciona la dinámica en los accidentes de tráfico. Las fuerzas que se producen en el impacto se traduce en una presión que tiende a deformar los elementos que chocan entre sí (el vehículo y, por ejemplo, un árbol). Si estos elementos presentan una gran rigidez y resistencia a la deformación, transmitirán toda esa presión; en el caso del vehículo, a los ocupantes que vayan dentro.
Toda esta dinámica se desconocía hasta hace poco, y se pensaba que un automóvil, cuanto más resistente fuera, más seguro era para sus ocupantes. Pero lo cierto es que en los modelos más rígidos, las presiones del impacto se transmitían directamente a los ocupantes a través de la estructura del propio vehículo. Todo esto no se empezó a saber hasta los años 50, cuando empezaron las primeras pruebas de impacto con maniquíes (los antepasados del conocido crash dummy) y se empezaron a realizar pruebas de homologación como las de Euro NCAP.
Ante la dureza y la rigidez del metal, se presentó el plástico como alternativa. La gran flexibilidad y deformabilidad de los compuestos plásticos les confieren una gran capacidad de absorción de los impactos. Si la deformación del vehículo es mayor, menos transmitirá la presión a los ocupantes. Pero tampoco tiene sentido un vehículo fabricado principalmente de plástico, y sin capacidad alguna de resistencia, pues los ocupantes podrían salir despedidos o envueltos en un amasijo de piezas.
Para ello es fundamental buscar un equilibrio entre metal y plástico, y usar uno y otro donde más interese (como decíamos más arriba). Por eso tenemos hoy en día carrocerías que parecen abollarse al mínimo impacto, y habitáculos reforzados que parecen casi indestructibles. Es lo que se conoce como “deformación programada” del vehículo.
Tipos de plásticos que utilizamos en los automóviles
Pero no todos los plásticos son iguales; al ser materiales sintéticos (es decir, fabricados artificialmente), los científicos han podido crear una gran variedad de compuestos con muy diferentes propiedades, buscando cubrir con cada uno de ellos necesidades muy distintas del mundo contemporáneo. La empresa de adhesivos plásticos Loctite nos explica muy bien aquí las distintas categorías en las que podemos clasificar los plásticos.
- Termoplásticos: Son muy maleables con el calor (de ahí su nombre) por lo que son soldables y reparables con mucha facilidad. A temperatura ambiente también presentan una gran capacidad de deformación y recuperación, y por lo tanto capaces de soportar determinadas flexiones y de absorber la fuerza generada en las colisiones. Por eso son usados en paragolpes, absorbedores o faros delanteros, para reducir los daños en los accidentes de tráfico, especialmente en los de atropello a peatones. Algunos de los termoplásticos más conocidos son el propileno, el famoso PVC o el propio nailon usado en los airbags.
- Termoestables: Como su propio nombre indica, se muestran más rígidos y duros a los cambios de temperatura, así como la presión o al efecto de agentes químicos. Por eso son usados en piezas del interior de la estructura que deben soportar las altas temperaturas del motor o del radiador; pero también en piezas de la carrocería que deben mostrarse más rígidas que las termoelásticas pero igualmente ligeras. Las resinas de epoxi o de poliéster insaturado son algunas de las más utilizadas
- Elastómeros: Muestran una gran elasticidad y flexibilidad, así como una gran capacidad de recuperación y de resistencia al calor. Por eso son utilizados para piezas como desagües, alerones, juntas y perfiles para lunas y parabrisas. Los más conocidos son el poliuretano y el etileno-propileno.
- Compuestos: Formados por dos o más materiales, generalmente de algún plástico con fibras sintéticas de vidrio o carbono, para ofrecer mayor durabilidad o resistencia sin ganar peso. Algunos de los más conocidos es el propileno reforzado con fibra de vidrio, utilizado en válvulas y tapones; o el SMC (aquí lo explican muy bien), presente en puertas, suelos, techos corredizos y un largo etcétera en donde ha ido sustituyendo al acero.
El futuro del plástico en el automóvil
Como hemos podido ver a lo largo del artículo, el plástico ha jugado un papel fundamental en mejorar las características de los automóviles, especialmente en hacerlos más seguros. Y su presencia irá aumentando a medida que científicos e ingenieros encuentran otros compuestos que puedas sustituir al metal y hacer la estructura más ligera. Sin embargo, el verdadero reto se encuentra ahora en minimizar el impacto medioambiental que el plástico (casi siempre procedente del petróleo) tiene tanto en su fabricación como en la generación de residuos.
La solución pasa tanto por el reciclaje y reutilización de los materiales (como el uso de neumáticos usados para fabricar quitamiedos) como por la creación de bioplásticos que sean biodegradables en el tiempo (como en el neumático inteligente Michelin Vision). Así, ya contamos con plásticos fabricados con caña de azúcar, almidón de maíz o fécula de patata, y con fibras naturales como el lino o el cáñamo. Pero lo importante es que puedan al menos igualar las prestaciones de sus homólogos petroquímicos, y sobre todo contribuir a mejorar la seguridad de nuestros automóviles.
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