Robin Conrad

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Polímeros automotrices

Usar metal como el material dominante en la industria automotriz -para carrocería, motores y partes interiores- es cosa del pasado. Hoy en día, casi un tercio de más o menos 30,000 partes de automóviles se fabrican de plástico. Cuatro polímeros representan más de 70 por ciento de los plásticos utilizados en la industria: polipropileno, poliuretano, poliamida y PVC. Los polímeros automotrices son la materia prima para los fabricantes de plásticos automotrices. Aunque todos los plásticos son polímeros, no todos los polímeros son plásticos. Los plásticos no ocurren de manera natural; los plásticos se producen mediante síntesis química. Por el contrario, los polímeros pueden ser naturales o sintéticos. En este texto, los términos polímeros automotrices y plásticos automotrices se usan de manera indistinta, como se hace en el día a día.

Existen buenas razones para el uso cada vez mayor de los polímeros automotrices, pues ofrecen gran libertad en el diseño de partes interiores y exteriores, son duraderos, tienen buenas propiedades táctiles y son resistentes a la abrasión y la vibración. Además, son más fácil de procesar y ofrecen un índice mejorado de precio en comparación con su rendimiento. Los polímeros también han recibido un gran empuje de la tendencia de los vehículos de peso más ligero.

Puesto que los plásticos son más ligeros que los materiales convencionales, ayudan a mejorar la eficiencia del combustible y pueden reducir las emisiones de gases efecto invernadero. Junto con una buena reciclabilidad, los plásticos juegan una parte en el cumplimiento de los objetivos de sustentabilidad presentes y futuros. Tanto los polímeros establecidos como los nuevos cumplen estos retos.

El aumento de los vehículos eléctricos está imponiendo nuevas demandas de componentes. Por ejemplo, aumentará la demanda de plásticos resistentes al calor de largo plazo.

Los polímeros automotrices de Kuraray para una gran variedad de componentes ayudan a los fabricantes a cumplir las especificaciones presentes.

Polímeros para aplicaciones automotrices

Los polímeros automotrices de Kuraray se usan en una gran variedad de partes automotrices. Los elastómeros termoplásticos (TPE) de alta gama, así como las gomas líquidas, se encuentran en llantas, partes interiores y exteriores y en los componentes del motor. Su funcionalidad confiable, peso ligero y durabilidad reducen las emisiones y ayudan a hacer del manejo del auto una experiencia segura y confiable.

Cumpliendo los retos

La industria automotriz enfrenta grandes retos que surgen constantemente: reducir el ruido y las emisiones, incrementar la seguridad y el rendimiento, reducir el peso y mejorar la comodidad. Kuraray comercializa una gran variedad de polímeros automotrices de alta gama para ayudar a sus clientes a cumplir las metas y especificaciones en sus aplicaciones.

Kuraray es líder en el suministro de elastómeros termoplásticos (TPE) tipo HSBC. Los TPE combinan las propiedades elásticas del caucho y los termoplásticos, a fin de que puedan procesarse en casi cualquier forma. Los productos de TPE de Kuraray son reciclables, ecológicos y libres de PVC y pueden usarse sin los plastificantes dañinos.

Los retos de la industria automotriz siguen creciendo. Los polímeros automotrices comercializados por Kuraray están enfocados en cumplir las demandantes normas de componentes interiores y exteriores, diseño optimizado, mayor confort y ahorro de combustible.

La pirámide de material muestra las diferentes propiedades de polímeros automotrices y para qué aplicaciones son adecuados.

Llantas

El rendimiento de las llantas se determina mediante tres parámetros clave: adherencia, eficiencia de combustible y durabilidad. Hay llantas para diferentes necesidades: invierno, verano y llantas para todo tipo de climas, llantas de ultra alto rendimiento (llantas UHP), llantas de carreras y llantas especiales para vehículos comerciales e industriales (aviones, camiones, autobuses, maquinaria agrícola, llantas tipo TBR/OTR). Kuraray vende dos polímeros automotrices para llantas: KURARAY LIQUID RUBBER y HYBRAR™.

KURARAY LIQUID RUBBER ofrece ventajas para la geometría de la rueda, propiedades dinámicas de llantas, generación de calor y procesabilidad. Los grados de KURARAY LIQUID RUBBER funcionan como plastificantes reactivos, pero tienen mucho más peso molecular que los plastificantes normales, lo cual reduce la posibilidad de que los moldes tengan filtraciones y se ensucien. Otros beneficios de KURARAY LIQUID RUBBER son la resistencia a la abrasión, la baja migración, la dispersión mejorada de relleno, el uso de monómeros biológicos y un bajo contenido de compuestos orgánicos volátiles (COV).

Las llantas manufacturadas de KURARAY LIQUID RUBBER tienen mejor sujeción en caminos húmedos y cubiertos de hielo, y, por lo general, aseguran una adherencia constante y duradera. Las llantas producidas con este producto tienen un tiempo de caducidad largo y una resistencia a la rodadura optimizada, lo cual aumenta la eficiencia del combustible. El liquid farnesene rubber añade una dimensión ecológica: la materia prima utilizada para producir el liquid farnesene rubber se basa en la caña de azúcar, un recurso renovable que reduce la huella de carbono de este miembro de la familia de KURARAY LIQUID RUBBER.

Las llantas producidas con nuestro exclusivo copolímero de tres bloques, HYBRAR™, se componen de estireno y dieno, mejoran de manera significativa el rendimiento de la adherencia en superficies húmedas de las llantas de invierno y para todo tipo de clima.

Esas propiedades mejoradas de manera significativa se vuelven cada vez más importante cuando se requiere un tiempo de caducidad largo y resistencia a la rodadura optimizada, por ejemplo, en vehículos eléctricos (VE).

KURARAY LIQUID RUBBER mejora el rendimiento de las llantas de muchas formas.

Características y beneficios

  • Mayor tiempo de vida para los productos debido a una mayor calidad
  • Baja migración
  • Incoloro, transparente e inodoro
  • Mejora de eficiencia de producción
  • Menor consumo de energía y desgaste de herramientas durante el proceso de mezcla
  • Reducción del consumo de energía eléctrica y desgaste de herramientas para ahorrar dinero e incrementar la vida útil en el proceso de mezcla
  • Bajo índice de compuestos orgánicos volátiles (COV)

Interior

Los componentes interiores fabricados de plásticos automotrices tienen diversos beneficios: aseguran una calidad duradera, una suavidad de seda al contacto y buenas propiedades táctiles sin que sea pegajoso. Otros beneficios son baja migración del aceite, resistencia al calor, adherencia mejorada y un menor conjunto de compresión. La baja migración del aceite mantiene e incrementa la estabilidad de costos y el tiempo de caducidad.

Kuraray comercializa polímeros automotrices para componentes internos y partes blandas, como los bass shakers para el radio, sintonizadores y botones, así como soluciones de moldeo por inyección para cabinas y paneles de instrumentos. Las siguientes series SEPTON™ y KURARITY™ son ideales para estas aplicaciones:

Los polímeros automotrices de Kuraray ofrecen una amplia gama de opciones para el diseño de partes interiores.

Exterior

Los plásticos automotrices se usan para muchas aplicaciones externas, sobre todo para reducir el peso. Aparte de que mejoran la eficiencia del combustible, incrementan la comodidad, la seguridad y el manejo del vehículo.

Kuraray ofrece polímeros automotrices para componentes externos como espejos laterales, rieles de techo y alerones. Todos los TPE tienen buenas propiedades de procesamiento, bajo conjunto de compresión, alto grado de flujo y buena resistencia al impacto, además de que su versatilidad aumenta la libertad de diseño. El moldeo por inyección puede usarse para producir componentes grandes.

Piezas del motor

Muchos componentes de alta gama fabricados de plásticos automotrices también se encuentran en el motor: en la transmisión, el motor y los dispositivos electrónicos. Los plásticos automotrices reemplazan cada vez en mayor medida los materiales convencionales. Las mangueras y las boquillas requieren un alto grado de elasticidad, mientras que las juntas y las arandelas evitan las filtraciones de aceite. El cambio a vehículos eléctricos implica nuevos retos y cambia las propiedades requeridas, por ejemplo, los plásticos resistentes al calor.

Los polímeros automotrices de Kuraray se pueden usar como sustituto para el caucho natural de las mangueras, lo cual reduce la cantidad de residuos y los tiempos de producción para las juntas mediante el uso de moldeo por inyección. A diferencia del caucho, no se requiere entrelazamiento.

SEPTON™ V-series se usa para las partes moldeadas por inyección que serán usadas en aplicaciones del motor. SEPTON™ V-series reticulado presenta excelente resistencia al calor, conjunto de compresión de largo plazo y resistencia al aceite, al mismo tiempo que conserva sus propiedades similares al caucho y buenas propiedades a temperatura baja, generadas por los bloques duros reticulados. En comparación con los grados estándar de SEPTON™, SEPTON™ V-series mejora de manera significativa la resistencia al calor de los elastómeros termoplásticos estirénicos.

KURARAY LIQUID RUBBER se usa en las piezas del motor en compuestos de caucho en rollos de EPDM y partes/artículos de caucho en general. KURARAY LIQUID RUBBER se puede usar como plastificante reactivo, pero tiene mucho más peso molecular que los plastificantes normales, ya que son co-vulcanizables y reducen la migración de manera importante, lo cual mejora el tiempo de caducidad y la durabilidad del producto. También, reducen la viscosidad de Mooney, lo cual minimiza la migración y mejora la procesabilidad del compuesto de caucho.

También, KURARAY LIQUID RUBBER tiene un efecto positivo en el compuesto de caucho en otras formas:

Los polímeros automotrices de Kuraray son resistentes al calor y a los químicos.

Ruido, vibración, dureza (NVH, por sus siglas en inglés) y amortiguamiento

El ruido, las vibraciones y la dureza (NVH) no deseados pueden ser molestos en un vehículo. El NVH puede ser ocasionado por muchos factores, incluso los parabrisas y ventanas laterales, y los sellos en las puertas, cajuelas, etc.

Los polímeros automotrices de Kuraray ayudan a reducir el NVH. KURARAY LIQUID RUBBER es conocida por sus propiedades de amortiguamiento. Para adhesivos automotrices, Kuraray ha desarrollado ciertos polímeros con diferentes funcionalidades. KURARAY LIQUID RUBBER puede incorporarse en fórmulas adhesivas y selladores para modificaciones ingeniosas de propiedades. En casos específicos, KURARAY LIQUID RUBBER también se puede usar en componentes principales. Estas propiedades generan mayores tiempos de vida del producto con un rendimiento de sonido y amortiguamiento mejorado.

En el pasado, las bases de materiales asfálticos se usaron en gran medida en la industria automotriz para aislamiento y amortiguamiento de ruido. Los fabricantes de automóviles están reemplazando cada vez más esta solución con un compuesto de amortiguamiento aplicado con rociador totalmente automatizado. En comparación con las bases individuales de asfalto, un compuesto aplicado en líquido ofrece ventajas significativas: puede aplicarse de manera confiable a través de un robot, es más eficiente que la fijación manual de las bases de materiales asfálticos convencionales, ofrece excelente rendimiento acústico y requiere menos almacenamiento. Una ventaja clave es el peso menor, ya que esto hace de estos materiales un componente importante de construcción automotriz de peso ligero, ayudando así a reducir el consumo de combustible y las emisiones de CO2. Son un producto con gran potencial para la industria automotriz en el futuro.

Los bajos niveles de ruido dentro de los vehículos son importantes para la comodidad. El amortiguamiento y reducción del ruido son, por lo tanto, aplicaciones relevantes para los plásticos automotrices en el interior de los vehículos. Los elastómeros termoplásticos HYBRAR™ tienen excelentes propiedades de amortiguamiento sobre una amplia gama de temperaturas, lo cual les da un mejor rendimiento de amortiguamiento en menores frecuencias en el rango de escucha de las personas.

Los polímeros automotrices ayudan a amortiguar las frecuencias y reducir el ruido molesto en los vehículos.

Guias de luz LED

Idealmente, las capacidades de iluminación para interiores de autos deben generar luminiscencia uniforme, ser flexibles, fácil de adaptar a diferentes formas y, por último, si bien no menos importante, duraderas. Esta es la clave para lograr una gran libertad de diseño, personalización y un ambiente óptimo.

KURARITY™, el polímero de acrílico, cumple todos estos requisitos. Se usa, por ejemplo, para producir guías de luz LED con una capa reflectora que controla la dirección de la emisión de luz e incrementa la luminosidad.

Debido a su excelente transparencia y elasticidad, KURARITY™ puede usare para producir guías de luz LED para vehículos.

Sustentabilidad

Como productor de químicos especializados, Kuraray se sabe responsable de proteger a las personas y al medio ambiente. La sustentabilidad es importante para Kuraray y tiene un lugar bien establecido en su cultura corporativa.

Los esfuerzos de la industria automotriz por cumplir los objetivos presentes y futuros de emisiones están incrementando el uso de plásticos. Al mismo tiempo, los plásticos automotrices ayudan a evitar los residuos y pueden ser reciclados.

La sustentabilidad tiene muchos aspectos; por ejemplo, usar TPE en lugar de caucho reduce la cantidad de residuos, ya que los TPE son mucho más fácil de reciclar. La ingeniería de peso ligero es esencial para los vehículos eléctricos. Aquí, los TPE son una alternativa ecológica para el PVC. Los productos de Kuraray tienen una baja liberación de compuestos orgánicos volátiles (COV), que pueden causar un olor desagradable. Además, Kuraray también trabaja con otras compañías para desarrollar soluciones para una economía circular. Con base en su experiencia, Kuraray aporta materiales para el desarrollo de nueva materia prima reciclable.

Dos polímeros de base biológica enfatizan el compromiso de Kuraray con la sustentabilidad:

  • El liquid farnesene rubber se usa principalmente en llantas para incrementar sus propiedades y su contenido biológico.
  • SEPTON™ BIO-series, una nueva familia de copolímeros de bloque farneseno estireno hidrogenado (HSFC), amplía la gama de los materiales TPE de Kuraray para incluir productos basados en materias primas naturales y renovables. Los productos en SEPTON™ BIO-series se sintetizan de beta-farneseno, un monómero renovable que se obtiene de la caña de azúcar. Algunas aplicaciones incluyen reducción de ruido y aplicaciones de interior de automóviles.
Kuraray trabaja en soluciones para la economía circular que promueven el uso sustentable de plásticos automotrices.

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