Materiales plásticos innovadores para piezas estructurales de automóviles

Published on:
27 de enero de 2026
Última modificación:
4 de marzo de 2026
Experto en fabricación de moldes y fabricación de precisión
Especializada en moldeo por inyección, mecanizado CNC, creación avanzada de prototipos e integración de la ciencia de los materiales.
Materiales plásticos para piezas estructurales de automóviles
Índice

En los automóviles modernos, el plástico representa alrededor de 15-20% del peso del vehículo, aunque puede suponer hasta 50% del volumen. [1]. La aplicación de plásticos en la industria automovilística no ha dejado de aumentar a lo largo de los años, impulsada por el empeño de los fabricantes de automóviles en aligerar el peso.

Aligerar los vehículos ayuda a ahorrar combustible. Con el cambio hacia los vehículos de nueva energía (NEV), el aligeramiento es clave para calmar la ansiedad por la autonomía. Se prevé que en 2030 supondrá 30% del peso de los vehículos. Los vehículos modernos utilizan plásticos para componentes estructurales tanto externos como internos. En consecuencia, la clasificación de los materiales de automoción se basa en su uso de la siguiente manera;

  • Materiales plásticos de automoción para piezas exteriores: Pueden desempeñar papeles estéticos y funcionales. Debido a su ubicación, deben ser resistentes a la intemperie (por ejemplo, a los rayos UV), tener una gran resistencia a los impactos y presentar el aspecto deseado. Ejemplos de componentes externos fabricados con plástico son las rejillas, los parachoques, los spoilers y las manillas de las puertas.
  • Plásticos para piezas interiores: Los plásticos utilizados en el interior de los vehículos también pueden desempeñar funciones decorativas o funcionales. Se espera que tengan bajos compuestos orgánicos volátiles, lo que es crucial para la calidad del aire interior. [2]. Otras propiedades importantes de los materiales plásticos de automoción para piezas interiores son la comodidad y la resistencia a los arañazos. Algunos ejemplos son los paneles de las puertas, los salpicaderos, las consolas centrales y las salidas de aire.
  • Materiales plásticos para piezas estructurales de automóviles: También se denominan plásticos bajo el capó. Su principal propiedad es la alta resistencia química, térmica y al desgaste, ya que funcionan en un entorno extremo. Los colectores de admisión de aire y las tapas del motor son ejemplos de piezas bajo el capó fabricadas con plástico.  
Materiales plásticos para piezas estructurales de automóviles

Consideraciones sobre el diseño y el material de las piezas exteriores del automóvil

El diseño de piezas exteriores de automóviles con materiales de moldeo por inyección debe encontrar un equilibrio entre la eficacia operativa, el atractivo estético y la viabilidad a largo plazo. Los diseñadores deben tener en cuenta la estandarización, la serialización y la comunalización para mejorar la calidad y reducir los costes.

  • Normalización: Utilizar piezas estándar o ceñirse a las dimensiones estándar del sector reduce el tiempo de diseño y mejora la compatibilidad.
  • Serialización: Utilizar el mismo diseño de base para producir diferentes tamaños o capacidades mejora las economías de escala.
  • Comunalización: El uso de piezas idénticas, como los mismos tiradores de puerta, en distintos modelos de coche reduce la complejidad y facilita el mantenimiento.

Los principios de ingeniería de racionalidad, avance, facilidad de mantenimiento, fiabilidad, economía y fabricabilidad también deben tenerse en cuenta para garantizar que la pieza sea rentable, duradera y funcional.

Principios de ingenieríaImpacto en la fabricación
RacionalidadEl diseño debe ser lógico e intencionado para encajar perfectamente en la aplicación medioambiental.
AvanceLa incorporación de nuevos materiales de automoción, como los compuestos resistentes a la intemperie, garantiza que la pieza esté preparada para el futuro.
FiabilidadLas piezas externas deben ser robustas y duraderas para resistir las tensiones ambientales a lo largo de su ciclo de vida.
Facilidad de mantenimientoLas piezas de los automóviles deben diseñarse para que puedan limpiarse o inspeccionarse fácilmente. Por ejemplo, el uso de diseños modulares puede reducir los costes de mantenimiento en el futuro.
EconomíaLa elección de los materiales de automoción debe equilibrar rendimiento y rentabilidad.
FabricabilidadEl diseño de las piezas debe tener en cuenta el proceso de producción. Por ejemplo, las formas pueden simplificarse en función de la fluidez del material para facilitar el moldeo por inyección.

Por qué se utiliza el plástico para fabricar piezas de automóvil

Varios factores clave influyen en el creciente uso de materiales plásticos para piezas estructurales de automóviles. El aligeramiento sigue siendo uno de ellos. La reducción del peso ha impulsado el ahorro de combustible de los coches. Cuanto más ligero sea el coche, menor será la cantidad de energía que necesitará para moverse. Otros factores que favorecen el uso de plásticos para piezas de automoción son:

  • Preocupación por la seguridad: Los nuevos materiales de automoción están diseñados para absorber y redistribuir mejor la energía durante un impacto. Los materiales más blandos de los parachoques, por ejemplo, reducen el riesgo de lesiones en choques de bajo impacto en comparación con los parachoques rígidos.
  • Supresión de ruidos y vibraciones: Los plásticos absorben las vibraciones, lo que ayuda a suprimir el ruido. Con los plásticos, los fabricantes de automóviles pueden eliminar el peso adicional que conlleva el uso de materiales insonorizantes para conseguir el mismo efecto. Esto hace que la conducción sea más silenciosa y cómoda.
  • Estética y flexibilidad de diseño: Los plásticos pueden moldearse en formas complejas mediante técnicas de moldeo de precisión. Por consiguiente, los fabricantes de automóviles tienen la flexibilidad de crear diseños complejos y estéticamente agradables, eliminando la necesidad de un costoso procesamiento secundario.
  • Resistente a la intemperie: Muchos de los nuevos materiales de automoción se diseñan para mejorar propiedades como la resistencia a la corrosión, los productos químicos, los rayos UV, el óxido y las temperaturas extremas. Estas propiedades mejoradas aumentan su durabilidad en aplicaciones reales.
  • Impacto medioambiental y sostenibilidad: La industria automovilística se centra cada vez más en la sostenibilidad. Los plásticos reciclados se incorporan cada vez más a las piezas de los vehículos porque son fáciles de reciclar. Además, el proceso de fabricación del plástico suele requerir menos energía que la producción de metal.

Requisitos de materiales de las piezas exteriores más comunes del automóvil

La combinación de las normas de seguridad, la dura exposición medioambiental, la eficiencia de fabricación y los requisitos estéticos afecta a la elección del material utilizado para las piezas exteriores de los automóviles. Por ejemplo, las piezas exteriores de los automóviles están expuestas a factores medioambientales como los rayos UV, las temperaturas extremas y la exposición a productos químicos.

Además de los factores ambientales, las piezas exteriores también están expuestas a factores mecánicos como la abrasión y los impactos. Por ello, deben fabricarse con materiales de automoción que mantengan su forma a lo largo del ciclo de vida del vehículo y soporten la carga estructural.

Piezas exteriores de automóvilesMateriales plásticos preferidos para automociónPropiedades clave
Parachoques, embellecedores, revestimientosPolipropileno (PP)Ligero, resistente a productos químicos, resistente
Faros, rejillas, aleronesPolicarbonato (PC)Resistencia a los rayos UV, alta resistencia al impacto, transparente
Tapas de parachoques, juntasPoliolefina termoplástica (TPO) o elastómero termoplástico (TPE) o vulcanizado termoplástico (TPV)Flexible, amortiguador de impactos, elástico
Carcasas de retrovisores, rejillasAcrilonitrilo butadieno estireno (ABS) o ABS + PCAlta resistencia, acabado brillante, rígido
Protectores antisalpicaduras y guardabarrosPolietileno (PE)Muy duradero, resistente a la humedad

Requisitos de material para los parachoques

Los parachoques modernos de los automóviles son estructuras complejas que incorporan componentes electrónicos como cámaras y sensores. Además, se espera que cumplan los requisitos normativos de seguridad. En consecuencia, se espera que los materiales de automoción para parachoques equilibren la absorción de impactos, la durabilidad, la resistencia estructural y la rentabilidad.

El polipropileno es el principal material utilizado para moldear por inyección las cubiertas exteriores de los parachoques. Se prefiere porque es ligero, flexible y resistente a los impactos y a los productos químicos. Para mejorar su rigidez y resistencia a los impactos, a menudo se modifica con cargas o caucho, por ejemplo, olefinas termoplásticas (TPO).

Los parachoques de los vehículos premium o de gama alta suelen fabricarse con una mezcla de PC+ABS. Este híbrido de materiales ofrece una estabilidad de la cabeza, una dureza y una calidad de superficie superiores a las del PP puro. El tratamiento de superficie recomendado variará en función del material utilizado para fabricar el parachoques.

Tratamiento superficial del material del parachoquesPPPC+ABS
LimpiezaRequiere una limpieza a fondo para eliminar la cera o la grasa, seguida de un lijado suaveLijado ligero con papel de lija de grano 400-600 para crear una llave mecánica
ActivaciónLa superficie se oxida pasándole una llama de gas. Esto aumenta la energía de la superficie.Normalmente no es necesario. Sin embargo, a veces se calienta la superficie a 60 °C durante 60 minutos para estabilizarla.
Promotor de adherenciaDebe aplicarse una imprimación química especializada específica para PP para crear una interfaz adhesiva.Se utiliza epoxi o una imprimación plástica flexible para crear una base consistente

Materiales plásticos para luces de vehículos

Los materiales de moldeo por inyección para iluminación de vehículos deben poseer una combinación de gran estabilidad térmica, alta transparencia óptica, resistencia a la intemperie y resistencia a los impactos. La iluminación moderna de los automóviles se fabrica principalmente con termoplásticos especializados para ofrecer flexibilidad de diseño y ligereza.

Los requisitos de las distintas piezas de iluminación para automóviles son diferentes. Por ejemplo, se espera que las lentes tengan una alta transmitancia luminosa, estabilidad a los rayos UV, así como resistencia a los impactos y a los productos químicos. El material de los faros delanteros y antiniebla debe soportar una elevada carga térmica (de 100 °C a 190 °C). Los faros traseros, por su parte, requieren materiales plásticos para automoción con alta moldeabilidad para formas complejas.

Componente de iluminaciónMaterial de automoción recomendadoPropiedades deseables
Lentes de faros delanteros y antinieblaPolicarbonato (PC)Alta resistencia al calor (más de 130 °C) y excelente resistencia al impacto.
Lentes de las luces traserasAcrílico (PMMA)Mayor resistencia a los rayos UV y a los arañazos.
ViviendaPP modificado, por ejemplo, nailon reforzado con minerales (PA6/66)Ligero, alta resistencia estructural y química, rentable
ReflectoresCompuesto de moldeo a granelGran estabilidad dimensional al calor extremo (más de 150 °C)

El tratamiento de superficies es una parte crucial de la iluminación del automóvil. El tratamiento puede mejorar el rendimiento o la vida útil del componente de plástico. A continuación se indican los tratamientos habituales para distintos componentes de iluminación de automóviles.

  • Revestimiento resistente a los rayos UV: Este tratamiento es obligatorio en los faros de PC para evitar su degradación por la exposición solar.
  • Revestimiento resistente a los arañazos: El revestimiento duro se aplica al PC para aumentar su resistencia a los arañazos producidos por la suciedad de la carretera y el lavado.
  • Metalizado al vacío: Este tratamiento se aplica a los reflectores para hacerlos reflectantes.
  • Revestimiento hidrófobo: El revestimiento antivaho mejora la visibilidad en condiciones húmedas al repeler el agua.

Requisitos de material para rejillas de automoción

Las rejillas desempeñan papeles estéticos y funcionales. Por lo tanto, los materiales plásticos de automoción para la producción de rejillas deben equilibrar la durabilidad con el atractivo estético. La razón es que están constantemente expuestas a duras condiciones ambientales, a la suciedad de la carretera y al calor del motor.

Otras cualidades que deben tener los materiales de automoción para rejillas son estabilidad dimensional, buen acabado superficial, resistencia a los rayos UV y ligereza. El material más común para las rejillas es el ABS. Se prefiere por su alta resistencia a los impactos, su rigidez y su facilidad para moldear formas complejas.

El acrilonitrilo estireno acrilato (ASA) es una gran alternativa al ABS. Las rejillas negras texturizadas se fabrican sobre todo con PP porque es rentable y resiste temperaturas de hasta 130 °C. Los tratamientos superficiales más habituales son la galvanoplastia, la pintura, el revestimiento UV, el texturizado y el tratamiento con plasma. El tratamiento superficial exacto dependerá del material y de lo que quiera conseguir el fabricante.

Componente de la rejillaMaterialTratamiento de superficies
Malla o marcoABS o ASAGalvanoplastia o pintura brillante o mate
Embellecedor cromadoABSCromado

Materiales de automoción para revestimientos de pasos de rueda

Las pantallas antisalpicaduras o los revestimientos interiores de los guardabarros están diseñados para proteger el motor, la carrocería y las piezas estructurales de la suciedad y la humedad. Están sometidos a un fuerte estrés ambiental y a la abrasión constante de los residuos de la carretera.

Se espera que los materiales de moldeo por inyección de automoción para revestimientos de carcasas de ruedas tengan una gran resistencia al impacto y a la corrosión, estabilidad térmica, resistencia química, durabilidad y contribuyan a la reducción del ruido.

Revestimiento del hueco de rueda Materiales de automociónUso ideal
Olefina termoplásticaMuy utilizado porque equilibra flexibilidad, durabilidad y resistencia al agrietamiento en climas fríos.
Polietileno de alta densidadIdeal para situaciones en las que la resistencia a los impactos debe equilibrarse con la ligereza y la rentabilidad.
Monómero etileno propileno dieno (EPDM)Se utiliza para camiones y climas extremos. Ofrece una flexibilidad superior, resistencia a los rayos UV y amortiguación del ruido.
Poliéster no tejido/FieltroSe utiliza en vehículos de gama alta para conseguir una excelente reducción del ruido.

El tratamiento superficial de los materiales plásticos de automoción para los revestimientos de los pasos de rueda se realiza para prevenirlos, mejorarlos o repararlos.

  • Recubrimientos estabilizados UV: Para prevenir el agrietamiento, la decoloración y la fragilidad debidos a la exposición prolongada al sol.
  • Revestimientos hidrófobos: Se aplica para rejuvenecer el plástico opaco.
  • Revestimientos adhesivos: Se utiliza sobre todo en la parte trasera del fieltro para garantizar que se adhiera correctamente al alojamiento de la rueda y evitar holguras.

Materiales de automoción para tapacubos

El tapacubos está constantemente expuesto a la suciedad de la carretera y a factores ambientales como el calor, la sal de la carretera y los rayos UV del sol. Por ello, los materiales plásticos para tapacubos deben ser muy duraderos y resistentes a los impactos y la corrosión.

El material más utilizado es el ABS. Es rentable, ligero y muy resistente a la corrosión. Los policarbonatos son los mejores para condiciones climáticas adversas o aplicaciones todoterreno por su mayor resistencia a los impactos.

Tratamiento de los tapacubosFinalidad del tratamiento superficial
CromadoEs un acabado popular para ABS que proporciona un acabado brillante y de primera calidad.
Revestimiento transparenteTratamiento de resistencia a los rayos UV que evita el amarilleamiento y la decoloración por la exposición prolongada a la luz solar.

Materiales plásticos para rejillas de radiador

Las rejillas del radiador cumplen la doble función de proteger el radiador y permitir la entrada de aire para refrigerar el motor. El ABS y la fibra de carbono son los dos materiales recomendados para las rejillas del radiador. Son ligeras y resistentes a las agresiones medioambientales.

Las rejillas de radiador de ABS suelen someterse a un cromado para mejorar su estética y proporcionar un acabado de alto brillo. El revestimiento con inhibidores de UV es otro tratamiento habitual para evitar el agrietamiento, el amarilleamiento y la degradación por la exposición a los rayos UV.

Material de automociónDurabilidadResistencia a la corrosiónPesoMejor caso de uso
ABSModeradoAltaBajoVehículos modernos y económicos
Fibra de carbonoAltaAltaUltraligeroVehículos de gama alta o de altas prestaciones

Recomendación de material y pulido para placas de matrícula

El diseño de las matrículas debe cumplir estrictas normas legales y de ingeniería, incluida la conformidad con las cámaras de tráfico automatizadas. Esto incluye garantizar su visibilidad nocturna, legibilidad y durabilidad. Debe cumplir los coeficientes estándar de retrorreflexión (ASTM E-810) para la visibilidad por los faros. [3].

El policarbonato, que es 250 veces más resistente que el vidrio, es el material plástico recomendado para la automoción en entornos difíciles. El acrílico se utiliza a menudo para placas personalizadas o de exposición debido a su alto brillo y excelente vivacidad del color. Sin embargo, es menos duradero que el policarbonato. Entre los tratamientos superficiales más comunes de los materiales de PC para placas de matrícula de automóviles se incluyen:

  • Revestimiento protector transparente: Un acabado transparente y resistente a la intemperie que evita el amarilleamiento y la decoloración.
  • Láminas de estampación en caliente: Se utiliza para colorear caracteres en relieve para mejorar su legibilidad.
  • Revestimiento estable a los rayos UV: Previene el amarilleamiento por exposición a los rayos UV.

Recomendación y tratamiento de los umbrales de las puertas

Son componentes horizontales críticos bajo el marco de una puerta. Además, sostienen la integridad estructural y evitan la infiltración de agua y aire. También están pensadas para soportar un tráfico peatonal intenso. Por lo tanto, se espera que el material ideal sea resistente a la humedad y a la putrefacción.

El material compuesto de fibras de madera y plástico es resistente a la putrefacción y excelente para zonas muy húmedas. El recubrimiento en polvo es un tratamiento habitual que suele utilizarse para crear un acabado de color personalizado resistente a la decoloración y los arañazos. También pueden realizarse texturas o ranuras para mejorar la seguridad.

Molduras laterales Recomendación y tratamiento de materiales de automoción

Como cualquier otra pieza exterior, el material de las molduras laterales de la carrocería debe resistir a la intemperie, los productos químicos y los impactos, y debe tener una buena compatibilidad de adherencia. El ABS es la elección más común. Sin embargo, el poliuretano (PU), el TPO y el PP se utilizan mucho para zonas de alto impacto, para conseguir un excelente acabado negro mate y para la rentabilidad, respectivamente. 

Dependiendo del material, el tratamiento puede incluir cromado, pintura estable a los rayos UV y revestimiento transparente. Por ejemplo, el ABS suele cromarse para darle un aspecto lujoso y brillante.

Tipo de vehículoMaterial recomendado para las molduras lateralesTratamiento recomendado
Berlina de lujoABSCromado triple
Coches económicosABS o PPPintado para que coincida con el color de la carrocería
SUV o todoterrenoPU/TPONegro mate texturado
Coches deportivos o personalizadosFibra de carbono o ABSBarniz transparente o pintado

Requisitos de materiales para componentes comunes del interior del automóvil

El confort y la seguridad suelen ser las principales preocupaciones a la hora de elegir materiales para el interior de piezas estructurales de automóviles. Por ejemplo, el material debe cumplir las normas sobre emisiones de compuestos poco volátiles (FMVSS 302) y ser ignífugo. [4]. También deben tener un buen acabado superficial para mejorar el confort de la cabina.

Entre los materiales de moldeo por inyección de automoción más utilizados para piezas interiores se encuentran el PP, el ABS, la mezcla de PC+ABS, el TPE, el cloruro de polivinilo y el PU. Cada uno de estos materiales tiene sus puntos fuertes y débiles que afectan a su uso.

Paneles de instrumentos Recomendación de materiales y tratamiento

Los cuadros de instrumentos deben tener una gran integridad estructural, cumplir las normas de seguridad y ser estéticamente atractivos. Los modernos paneles de instrumentos de los vehículos de lujo suelen tener una estructura suave al tacto. En las variantes económicas, suele ser una estructura dura moldeada por inyección.

El material adecuado debe tener buena estabilidad térmica, resistencia mecánica para soportar componentes pesados como los airbags, absorción de impactos y ser estéticamente agradable. El material plástico de automoción más utilizado para paneles rígidos es el PP+Talc/EPDM. Es rentable y ofrece una excelente rigidez. Otras opciones de material son el PC/ABS para una mayor resistencia y el polipropileno reforzado con fibra de vidrio larga para una integridad estructural rígida.

Las superficies suaves al tacto suelen conseguirse utilizando uno de los siguientes materiales de recubrimiento: PVC, TPO o PU. Se suele utilizar un tratamiento con plasma para que el plástico se pueda pintar o pegar. Suele aplicarse una capa transparente protectora contra los rayos UV para evitar su degradación y decoloración en las capas superiores. Los paneles de instrumentos fabricados con PP pueden necesitar un revestimiento antiestático para reducir la atracción de polvo.

Materiales de automoción para paneles de puertas y revestimientos de pilares

El sustrato o núcleo del panel de la puerta puede fabricarse con PP reforzado debido a sus propiedades favorables, como su bajo coste, baja densidad y alta moldeabilidad. También pueden utilizarse ABS y compuestos de fibra natural (NFC) para reducir el peso. Los plásticos con base de nido de abeja son un nuevo material de automoción que está llamando la atención por su elevada relación rigidez-peso y sus mejores propiedades acústicas.

Los embellecedores de los pilares se fabrican principalmente con materiales de moldeo por inyección para automóviles, ABS, PC+ABS y PP. Las estructuras de absorción de energía situadas detrás de los embellecedores suelen fabricarse con espuma de poliuretano.

Los recubrimientos suaves al tacto son el tratamiento más común aplicado a los plásticos más duros para darles un tacto suave y mejorar la percepción de lujo del interior. Las incrustaciones decorativas se utilizan en los embellecedores de los pilares para darles un aspecto de aluminio cepillado o fibra de carbono.

Componentes interioresMaterial del núcleo recomendadoTratamiento de superficies
Panel de la puertaCompuesto de fibra natural+PPPintura suave al tacto, envoltura de cuero o tela
Embellecedores de pilarABS o PC+ABSGranulado en molde, revestimiento UV, vinilo brillante o mate

Asideros interiores Recomendación de material y tratamiento

Los tiradores internos deben equilibrar funcionalidad, durabilidad y estética. Suelen fabricarse con materiales capaces de soportar un uso diario de alta frecuencia sin perder su calidad de acabado ni su integridad estructural. ABS, PC+ABS, PP reforzado con fibra de vidrio, PMMA y TPO son los materiales habituales para fabricar asas interiores. El tratamiento incluye:

  • Galvanoplastia: Proporciona un acabado metálico y reflectante muy resistente al desgaste
  • Pintura: Los materiales ABS o PC+ABS se pintan para conseguir una textura específica.
  • Revestimiento: Cubriendo la cáscara dura con una capa especializada, flexible y gomosa para una sensación de alta gama.
  • Tratamiento superficial con plasma: Se aplica para mejorar la adherencia de la superficie para imprimir o pintar.

Materiales de automoción para volantes y tratamiento

 Los automóviles modernos tienen volantes complejos que equilibran estética, seguridad, durabilidad y ergonomía. Los requisitos de material de los volantes son estrictos. Lo ideal es que tenga un esqueleto metálico resistente y ligero, rodeado de un acolchado de plástico blando y acabado con un revestimiento duradero.

El material de moldeo por inyección sub-superficial para automóviles es la espuma de poliuretano. Ofrece un tacto duradero y es fácil de personalizar en cuanto a textura, densidad y color. El revestimiento en molde es el principal tratamiento que se da a la espuma de PU para producir una superficie mate uniforme. También elimina la necesidad de pintar.

Esta pieza de automóvil tiende un puente entre la estética interior, el confort y la ergonomía. Soportan el contacto físico a largo plazo. Por eso, una propiedad importante que debe tener el material adecuado es la durabilidad y la resistencia al desgaste. También deben ser resistentes al aceite y las manchas.

El material recomendado para la base estructural es el plástico ABS. El acolchado puede ser de polipropileno expandido o de espuma con memoria para mejorar la distribución de la presión. La funda exterior puede ser de cuero PU o de microfibra. Para un aspecto y un tacto suaves y de primera calidad.

Es importante aplicar acabados resistentes a los rayos UV si se ha utilizado piel sintética para evitar que se agriete o decolore. A menudo se aplican revestimientos nanocerámicos al cuero para crear una capa hidrófoba resistente a las manchas. Esto preserva la suavidad y permite que los líquidos resbalen.

Requisitos de materiales para las piezas funcionales comunes del automóvil

Se trata de componentes mecánicos y electrónicos esenciales que permiten que el vehículo funcione con seguridad. Entre las piezas funcionales clave no cosméticas fabricadas con materiales plásticos para automoción se incluyen los colectores de admisión de aire, las guanteras y las cubiertas del motor.

Los colectores de admisión de aire son componentes vitales del motor que distribuyen aire o mezclas de aire y combustible a los cilindros. Debido a las elevadas temperaturas de funcionamiento, de hasta 150 °C, el material de automoción adecuado debe tener una excelente estabilidad térmica y una elevada resistencia mecánica.

Los coches modernos utilizan plásticos reforzados con fibra de vidrio como la poliamida 66. Aporta la ventaja de una baja conductividad térmica, ligereza, puede moldearse en formas complejas de canal para un flujo de aire óptimo y tiene una excelente resistencia a la corrosión.

El tratamiento de los colectores de admisión de aire incluye el pulido de los canales hasta conseguir un acabado liso (grano 400-1.000) para aumentar la velocidad del flujo de aire. Los colectores húmedos conservan una ligera textura (grano de 400 a 600) para evitar el encharcamiento de combustible en las paredes. El exterior se recubre para aumentar la durabilidad y proporcionar resistencia al calor.

Requisitos de material de automoción para guanteras

Las guanteras proporcionan espacios seguros para guardar materiales sensibles. La principal consideración a la hora de seleccionar el material para las guanteras es la baja permeabilidad a los gases y la resistencia química. El acabado de la superficie debe ser tal que coincida con el color y la textura del salpicadero.

El material plástico de automoción más utilizado para la fabricación de guanteras es el PP+EPDM. La elección suele estar influida por el bajo coste, la baja densidad y la alta moldeabilidad. Las piezas móviles, como bisagras, pasadores pivotantes y cierres, suelen fabricarse con POM. La elección se debe a que este material tiene una excelente resistencia al desgaste y a la fluencia.

El texturizado en molde se utiliza a menudo para crear texturas de grano en el producto. Otro tratamiento popular es la pintura suave al tacto del panel exterior de la puerta para reducir el deslumbramiento. La pintura también puede utilizarse para lograr requisitos estéticos específicos. Puede aplicarse un tratamiento de plasma a la energía de la superficie para permitir una adhesión adecuada de las pinturas.

Se denominan cubiertas superiores, cubiertas de protección o cubiertas de belleza del motor. Sirven tanto para fines estéticos como funcionales. El entorno bajo el capó es extremo y requiere un material que pueda funcionar en tales entornos sin deformarse. El material debe cumplir las normas de seguridad relativas a la inflamabilidad (por ejemplo, SAE J369).

El PA66 reforzado con fibra de vidrio es el principal material utilizado en automoción por su excelente resistencia al calor y su gran estabilidad dimensional. Los modelos de vehículos económicos o para el mercado de masas pueden utilizar PP por razones de rentabilidad. El PU se utiliza a menudo en la parte posterior de la cubierta termoplástica rígida para el aislamiento acústico y térmico.

La finalidad del tratamiento de superficies es mejorar el aspecto estético del compartimento del motor o proteger el material de los factores ambientales. Pueden aplicarse aprestos sin silicona a base de agua para proteger o restaurar el acabado “como nuevo” de las superficies de plástico o evitar la decoloración.

Diferencias materiales entre los ICE y los NEV

El aligeramiento es un concepto importante en los vehículos de nueva energía. Por ejemplo, los pesados motores de combustión interna de hierro fundido se han sustituido en los vehículos eléctricos de batería por grandes paquetes de baterías de iones de litio y motores eléctricos.

Para aumentar la autonomía de las baterías con una sola carga, los NEV utilizan materiales ligeros como fibra de carbono, materiales compuestos y aluminio para reducir el peso de los vehículos. Las principales diferencias materiales entre los motores de combustión interna y los NEV son las siguientes:

  1. Tren de potencia: Los motores de combustión interna utilizan bloques de acero o hierro. En cambio, los VE utilizan motores eléctricos y cables de cobre. Los VE tienen cadenas cinemáticas más compactas porque tienen menos piezas móviles.
  2. Material estructural: Para contrarrestar el peso de las baterías, los vehículos eléctricos suelen utilizar materiales compuestos, aluminio o aleaciones de magnesio para sus componentes estructurales.
  3. Gestión térmica: Los motores de combustión interna utilizan radiadores para la gestión térmica. Los VE suelen utilizar piezas de plástico moldeado especializadas para construir sistemas de refrigeración por aire de la batería.

Están surgiendo nuevos materiales de automoción que impulsarán la próxima generación de NEV o harán más eficiente su funcionamiento. Por ejemplo, los investigadores están trabajando en el uso de diferentes aleaciones de almacenamiento de hidrógeno como TiFe y LaNi para almacenar y liberar combustible de hidrógeno para impulsar los NEV. Se están desarrollando varios materiales plásticos innovadores que marcarán las tendencias futuras de la industria automovilística.

  • Plásticos conductores: Se descubrió por un error experimental en los años setenta. Estudios posteriores demostraron que la adición de yodo durante la polimerización del acetileno creaba un poliacetileno 30 millones de veces más conductor. Este nuevo material se ha utilizado en la creación de diodos emisores de luz y ha sido valioso en sensores. Resultará útil para los sensores de los coches autoconducidos.
  • Nuevos polímeros para aplicaciones industriales: El PHT es un nuevo tipo de plástico desarrollado accidentalmente por Jeannette Garcia. Este polímero plástico es más duro que el hueso, pero pesa casi lo mismo que el plástico normal. Es 100% reciclable. Es posible que en el futuro se utilice para aligerar los NEV y mejorar su eficiencia energética.
  • Politetrafluoroetileno: El químico Roy Plunkett descubrió este material en 1938. Los científicos siguen trabajando en el desarrollo de un revestimiento antiadherente de politetrafluoroetileno capaz de ofrecer propiedades de resistencia a la temperatura y la corrosión. Su aplicación como juntas de automoción mejorará probablemente en el futuro.

La combinación del deseo de mejorar la eficiencia energética mediante el aligeramiento y de que la industria automovilística sea más respetuosa con el medio ambiente ha inspirado la investigación de nuevos materiales. Es probable que las piezas metálicas no funcionales sigan dando paso a los plásticos artificiales.

Referencias

[1] Ortego, A., Russo, S., Iglesias-Émbil, M., Valero, A., & Magdalena, R. (2023). Evaluación exergética de piezas de plástico para automóviles. Vehículos, 5(3), 1211-1226. https://doi.org/10.3390/vehicles5030067

[2] Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos. (2024, 14 de marzo). ¿Qué son los compuestos orgánicos volátiles (COV)? Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos. https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/what-are-volatile-organic-compounds-vocs

[3] ASTM Internacional. (2020). E0810-20: Guía normalizada para el análisis forense y la comparación de pinturas. ASTM Internacional. https://www.astm.org/e0810-20.html

[4] Laboratorio Aeroblaze. (s.f.). Inflamabilidad de los materiales del interior - FMVSS 302. Laboratorio Aeroblaze. https://www.aeroblazelab.com/tests/flammability-interior-materials-fmvss-302

James Li es un experto en fabricación con más de 15 años de experiencia en fabricación de moldes y moldeo por inyección. En First Mold, dirige proyectos complejos de NPI y DFM, ayudando a cientos de productos globales a pasar de la idea a la producción en masa. Convierte difíciles problemas de ingeniería en soluciones asequibles y comparte sus conocimientos para facilitar a los compradores el abastecimiento en China.
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