PRÁCTICA Nº13 (FABRICACIÓN DE NEGATIVO EN FIBRA DE VIDRIO)

En esta entrada vamos ha explicar los pasos que hemos llevado a cabo para realizar un negativo de una pieza, en fibra de vidrio.

En este caso vamos ha realizar el molde de una aleta. Para ello colocamos en una mesa papel, y la pieza si es necesario colocamos en su parte inferior unos tacos de madera para que la pieza esté recta y tengamos accesibilidad a todas las partes de la aleta.
El siguiente paso es impregnar toda la pieza con desvinil, para aplicar este producto utilizaremos un pincel y aplicamos una capa homogénea por toda la aleta, teniendo especial cuidado con los hueco y formas de la pieza.

El desvinil es un producto que crea una película por la superficie del material para evitar que los componentes que le echemos posteriormente se peguen a ella y no podamos despegarlo.
Una vez que ya hemos hecho esto, cortamos velo de fibra de vidrio con la forma de la pieza.

Esto lo podemos hacer de dos maneras, cortar una pieza con la forma de la aleta, o dividir la aleta en partes y cortar el velo en esas partes.

Cuando ya hemos colocado el velo de fibra de vidrio preparamos el poliéster. Para prepararlo colocamos un tarro en la bascula y echamos el poliéster en el recipiente, la cantidad que nosotros deseemos. Cuando ya tenemos esto multiplicamos el peso del poliéster por 1.03, y añadimos el catalizador hasta el peso que hemos obtenido.

Una vez que ya hemos realizado la mezcla la extendemos por encima del velo, repartiendo una capa uniforme por toda la pieza. 

Además para retiramos con un rodillo, las posibles burbujas que se creen en la superficie de la aleta.

Haremos el poliéster necesario para que la pieza esté bien cubierta por todas las zonas.
Posteriormente cortamos el refuerzo de fibra de vidrio, lo colocamos por la pieza y echamos el poliéster por encima.

 Al igual que en la capa anterior lo estiramos bien y pasamos el rodillo para quitar las burbujas.
Finalmente lo dejamos curar.

El último paso que tenemos que realizar es desmoldear la pieza. En esta parte hay que tener especial cuidado porque el molde es muy delicado y es fácil de agrietar o romper.

Primero empezaremos por retirar el molde de las esquinas, y posteriormente seguiremos ejerciendo fuerza para despegar la parte central.
Una vez que ya tenemos el molde despegado de la pieza, cortamos todos el material sobrante de los bordes.

Conclusiones y dificultades:

Las dificultades encontramos dificultades al aplicar el poliéster, ya que tiene que ser rápido el proceso, ya que si no este se nos queda compacto y sería imposible su aplicación.
Además el proceso de desmoldear es bastante complejo, ya que es fácil que se produzcan grietas o roturas en el molde.

Riesgos asociados:

1.- Caída de objetos: botas de seguridad.
2.- Contacto con productos tóxicos: mascarilla, y guantes.
3.- Riesgo de contacto de las sustancias químicas con los ojos: gafas.

REPARACIÓN DE ELEMENTOS SINTÉTICOS DEL AUTOMÓVIL

Materiales termoplásticos:

• Reconformado: 

Como hemos dicho anteriormente, los materiales termoplásticos en presencia de calor y presión se deforma el material. Para realizar el reconformado de este tipo de material sintético, aprovechamos esta propiedad. El reconformado lo realizamos aplicando calor a la pieza hasta que esta se ablande, y posteriormente presionamos la pieza para darle la forma original de la pieza.

• Reparación mediante soldadura:

La soldadura de termoplástico guarda bastantes similitudes con la soldadura de los metales. Sin embargo no es necesario llevar el acorte hasta el punto de fusión, basta con llevarlo al estado pastoso. En la soldadura debemos fijarnos en varios parámetros:

    1.- Temperatura: La temperatura necesaria para obtener el estado pastoso del material debe respetarse para poder realizar soldaduras de calidad, ya que si la temperatura aplicada es superior se degrada el material. Si por el contrario la temperatura es inferior no se produce la unión.

    2.- Presión: La soldadura se realiza cuando se unen las moléculas de ambos materiales que se pretenden soldar. Para ello es necesario aplicar presión, ya que una soldadura sin presión forma uniones con escasa o nula resistencia.

    3.- Equipo: Para realizar la soldadura necesitamos un soplete eléctrico, nunca llama directa, mordazas, fresa, y material de aporte (del mismo material que el de soporte).

En cuanto al procedimiento de soldadura: cuando tenemos un plástico con una grieta antes de empezar a soldar, debemos realizar un agujero con el taladro al final de la grieta, para evitar que se extienda. Una vez hecho esto debemos pasar la fresa con el taladro a lo largo de la grieta.

Posteriormente colocamos la pieza en la posición adecuada con las mordazas, y comenzamos a aplicar calor al material de aporte, y a la pieza de soporte.

A medida que vemos que el material de aporte comienza a ablandarse le vamos presionando sobre la abertura, así a lo largo de toda la grieta.

• Reparación mediante adhesivos:

Los productos mas usados para este método son los poliuretanos y las resinas epoxy. 

Estos adhesivos en combinación con imprimaciones específicas para plásticos, permiten ser utilizados para la reparación de todos los tipos de plásticos, tanto termoplásticos como termoestables, por lo que no se necesita una identificación previa del material.
Los refuerzos mas empleados son los de fibra de vidrio debido a sus buenas propiedades y características y precio asequible. A través de este proceso se pueden reparar elementos que han sufrido pequeñas
perdidas de material, como elementos con grietas o la restauración de pequeños
elementos.

• Refuerzos:

En muchas ocasiones y dependiendo de las características de la pieza, la localización de esta y esfuerzos que vaya a soportar la pieza, es necesario reforzar la soldadura, para que tenga una mayor resistencia a la unión frente a los esfuerzos.

Estos refuerzos se van a colocar en la parte interna de la pieza.

Uno de los métodos más utilizados para realizar el refuerzo consiste en realizar una serie de cordones de forma transversal a soldadura.

Otro método consiste en colocar un trozo de malla fina de alambre, con objeto de formar una superficie metálica en el interior de la pieza, consiguiendo grandes niveles de resistencia.

• Reparación mediante soldeo de grapas:

Este tipo de soldeo es muy utilizado para la reparación de fisuras en elementos sintéticos. 
El soldeo mediante grapas se compone de dos elementos. 
El primero es un alambre metálico, en forma de espiral, que presenta diferentes tamaños. 
El segundo es una máquina que va hacer pasar a través del alambre una corriente.

El funcionamiento consiste en que la máquina envía una corriente al alambre alojado en la parte inferior de la máquina. 
Esta corriente provoca que el alambre se caliente, y al estar en contacto con el plástico este se ablanda y se introduce en la pieza.
El soldeo mediante grapas, es un método de unión muy sencillo y le otorga a la grieta gran resistencia.

• Reparación mediante el método de la acetona:

Por medio de este sistema de reparación es posible la unión de piezas pequeñas de algunos termoplásticos sensibles a la acetona.
La aplicación de gotas de acetona a las piezas que se pretende unir provoca un estado pastoso en su superficie que se aprovecha para que las piezas se adhieran. También es posible el empleo de plástico como refuerzo.
Este método de adhesión no es válido para el polietileno y polipropileno, puesto que estos plásticos no son disuelTos por la acetona. Los plásticos ABS son los más adecuados para efectuar este método de reparación.

Materiales termoestables:

• Reparación con y sin pérdida de material:

    1.- Adhesivos o resinas con refuerzos: para la reparación de este tipo de materiales también se suele utilizar las resinas de poliéster por su reducido coste.
Para los materiales termoestables, al igual que para la reparación de los termoplásticos, los refuerzos más empleados son las mallas metálicas, fibra de vidrio,...

    2.- Masillas de poliester: Este tipo de reparación se utiliza para piezas que no presenten daños graves.

• Fabricación de moldes:

    1.- Moldeo por contacto manual: Este tipo de molde consiste en colocar el molde de la pieza que queremos construir. Posteriormente colocamos resina en el molde, y la vamos esparciendo homogéneamente por todo el molde.
El siguiente material utilizado es refuerzos de fibra de vidrio, al cual también le aportamos carga de resina, para que quede todo compacto.

    2.- Moldeo por inyección de resina: En este caso vamos a utilizar un molde cerrado. En este molde cerrado colocamos los refuerzos de fibra de vidrio en seco.
Posteriormente a través de un agujero en la parte superior del molde introducimos las resina, hasta que llene todas las cavidades del molde.
Esta resina se mezcla con los refuerzos de fibra de vidrio, después de dejarlo curar se endurece la resina, y podemos extraerlo del molde.

PRÁCTICA Nº2 (DESMONTAJE Y MONTAJE DE UN FRENTE)

En esta entrada voy a explicar los pasos que hemos llevado a cabo para realizar el desmontaje y posterior montaje del frente de un Renault Clio.

Lo primero que vamos a hacer es retirar el capó. Para ello retiramos las tuercas que se encuentran en las dos bisagras de esta pieza.
Una vez quitadas estas tuercas el capó sale sin dificultad.

El siguiente paso que realizamos es retirar los focos. Para retirarlos solo es necesario quitar los tornillos y los conectores que llegan a las bombillas.

Una vez que hemos hecho esto pasamos a retirar la defensa. En este paso es necesario retirar los pasos de rueda delanteros, por los que es necesario quitar las ruedas para tener una mayor accesibilidad a la zona de trabajo. Cuando quitamos los pasos de rueda retiramos los conectores de las antinieblas.

Con los conectores retirados ya podemos retirar la defensa. Para su desmontaje retiramos los tonillos de la parte superior y los laterales.

Cuando ya hemos retirado la defensa y los focos, pasamos a retirar las aletas. En este vehículo las aletas van unidas a la carrocería por medio de unos tornillos en la parte superior y por la parte inferior. 

Una vez hemos retirado esos tornillos extraemos los intermitentes. Estos intermitentes salen haciendo palanca con un destornillador, y desconectando la clema que llega hasta la bombilla.

Al intentar retirar las aletas nos dimos cuenta de estaban pegadas a la carrocería. Para retirarlas simplemente cortamos el adhesivo.

Una vez retiradas la aletas, finalizamos el desmontaje del frente.

Para realizar el montaje, volvemos a colocar las aletas, la defensa, los focos y el capó.

Riesgos asociados:

Los riesgos de esta práctica, son:
    1.- Caída de objetos: botas de seguridad.
    2.- Riesgo de cortes: guantes.

PRÁCTICA Nº3 (DESMONTAJE Y MONTAJE PARTE TRASERA)

En esta entrada voy a explicar, los pasos que hemos llevado a cabo para realizar el montaje y desmontaje de  la parte trasera de un Clio.

Desmontaje:

Para empezar lo que hemos realizado ha sido retirar los tornillos del paso de rueda de las rudas traseras, que amarraban la defensa. Posteriormente en los laterales de la zona baja de la defensa retiramos otros dos tornillos. Finalmente debemos subir el elevador, para retirar de la parte interior de la defensa en la zona central dos tornillos. Es necesario tener cuidado con estos tornillos, ya que es difícil encontrarlos,y si tiramos de la defensa con fuerza podemos romperla.
Posteriormente retiramos los dos focos, su retirada es muy sencilla. Para ello abrimos en el maletero, y en la parte trasera del foco tenemos una tuerca de plástico, la cual con solo retirarla extraemos el foco.

Una vez que hemos extraído el foco, solo nos queda retirar la clema que une el mazo de cables que alimentan a las bombillas, y el porta-bombillas.
El siguiente paso es retirar el portón trasero, para ello debemos retirar antes todo el cableado. Para ello retiramos todas las clemas de: la luneta térmica, tercera luz de freno, cierre, limpia trasero,...
En este caso para retirar el conector es necesario extraer el motor, y el limpia. Con esto ya podemos extraer el motor,y con ello el conector y el conducto de agua que va hasta el limpiaparabrisas.

En el momento en que ya tenemos todos los conectores quitados, amarramos el mazo de cables con un hilo para su posterior montaje. Ahora tiramos de los cables por la parte inferior del portón, evitando que el hilo también se pueda colar al interior.
El ultimo paso en el desmontaje es quitar los tornillos que unen las bisagras a la carrocería.
Finalmente ya podemos retirar el portón.

   

Montaje:

Para realizar el montaje, empezaremos por el montaje del portón. Para ello colocaremos el portón en su posición y lo atornillaremos. Posteriormente tiramos del hilo para llevar los cables a su posición, una vez que ya los tenemos, colocamos las clemas en su posición.

Seguidamente colocamos el motor, y el limpia.

Con esto el portón ya está instalado.
El siguiente paso es colocar la defensa, para ello la sostenemos en su posición, y ponemos los dos tornillos centrales. Posteriormente ponemos los tornillos de los pasos de rueda, y los de la parte inferior, así como las piezas de plástico.
Por último instalamos los focos, para ello colocamos el conector de las luces. Finalmente colocamos los focos en su lugar, y los atornillamos.

Conclusiones y dificultades:

Esta práctica no es muy difícil. La única parte que presenta una mayor dificultad, es a la hora de extraer todos los conectores de los diferentes elementos del portón.

Riesgos asociados:

Los riesgos que podemos encontrar en esta práctica, son:

    1.- Caída de objetos: botas de seguridad.
    2.- Riesgo de cortes: guantes.

ELEMENTOS SINTÉTICOS

Una simple mirada a los vehículos que circulan hoy, nos da una idea de la importancia que ha adquirido la presencia de los plásticos en el automóvil, como han desbancado a los materiales metálicos que eran indispensables tiempo atrás. Este cambio no a ocurrido solo en el sector del automóvil, sino que también se ha producido en nuestra sociedad.
La elección de un plástico se basa en las solicitaciones a las que va estar sometido dicho material, el coste en la elaboración del material, la resistencia a los agentes atmosféricos, el reciclado,..etc.

Composición química:

Los materiales sintéticos están formados por moléculas gigantes (macromoléculas). Estas moléculas se forman por reacciones en las que se unen muchas unidades de otras moléculas pequeñas (monómeros ) formando largas cadenas (polímeros). 

Estas reacciones se llaman de polimerización.

Según su origen pueden ser:

    1.- Polímeros naturales: provenientes directamente del reino vegetal o animal. Por ejemplo: celulosa, almidón, proteínas, caucho natural, ácidos nucleicos, etc.

    2.- Polímeros artificiales: son el resultado de modificaciones mediante procesos químicos, de ciertos polímeros naturales. Ejemplo: nitrocelulosa, etonita, etc.

    3.- Polímeros sintéticos: son los que se obtienen por procesos de polimerización controlados por el hombre a partir de materias primas de bajo peso molecular. Ejemplo: nylon, polietileno, cloruro de polivinilo, polimetano, etc.

Los materiales sintéticos presentan todos la misma estructura, ya que están formados por cadenas de carbono. La diferencia que existe en cada uno de los materiales se debe a los aditivos que son introducidos a estos, que les dan una serie de propiedades o contrarrestan otras.

Propiedades físicas:

Las propiedades que presentan los materiales sintéticos, no son iguales en todos. 

Por ejemplo de los metales podemos decir que son duros, resistentes, maleables,...etc.

Sin embargo no podemos hacer una clasificación general de los materiales sintéticos, ya que las propiedades van a variar con determinados aspectos como los aditivos que presentan.

Según las propiedades físicas de los materiales sintéticos encontramos:

TERMOPLÁSTICOS

Como su propio nombre indica, estos plásticos se vuelven deformables (plásticos) por acción del calor, de manera que se les puede volver a dar forma muchas veces. Esto es debido a que las cadenas moleculares no están unidas entre sí y al calentar el material pueden deslizarse unas respecto a las otras adquiriendo nuevas posiciones de manera que el conjunto puede tomar una nueva forma que se mantiene al solidificarse. 

    

TERMOESTABLES

Estos plásticos, durante el proceso de fabricación , sufren una reacción que se denomina de degradación o fraguado. Una vez que han sufrido esta reacción no se pueden volver a modelar, permanecen con la forma que han adquirido durante este proceso. Lo que ocurre durante el fraguado es que las distintas cadenas se enlazan entre sí por distintos puntos, formando una especie de red. Debido a esto las cadenas ya no se pueden deslizar unas respecto a las otras y el plástico mantiene la forma que ha adquirido. 

ELASTÓMEROS
La mayoría de los elastómeros pertenecen a los materiales termoestables, por lo que presentan las mismas características.

Procesos industriales:

Los procesos industriales para la obtención de estos materiales sintéticos son:

    1.- Polimerización: Este ,es un proceso por el cual  mediante un catalizador se unen entre sí varias moléculas individuales y homogéneas en un compuesto. Este compuesto se denomina monómero.

Posteriormente estos monómeros se unen entre sí dando lugar a cadenas gigantes llamadas macromoléculas.

El uso de un catalizador en este proceso es necesario para que aumente la velocidad de la reacción sin aparecer restos de él en el producto final.

    2.- Policondensación: Por este método se obtienen poliésteres y resinas fenólicas. En este proceso dos moléculas diferentes e unen entre sí, dando lugar a uniones entre ellas mediante las que se forman macromoléculas y subproductos no polimerizables.

    3.- Poliadición: A través de este método se pueden obtener productos con mejores propiedades físicas y mecánicas, ya que se polimerizan simultáneamente dos o tres monómeros.
Estas reacciones se desarrollan liberando gran cantidad de calor. por este procedimiento se  obtienen poliuretanos y resinas epoxídicas.

MATERIAS PRIMAS:

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban con resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites (de semillas), derivados del almidón o el carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados.

A pesar de que la producción del nylon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrique todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo.

Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. Dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

PROCESOS PRODUCTIVOS:

INYECCIÓN:
Este es el método más utilizado para la producción de componentes de automóviles. El proceso consiste en calentar el material, e inyectarlo en las cavidades de un molde para que adquiera la forma de este.
La duración de este proceso depende del tipo de resina utilizada y la configuración de la pieza. Sin embargo este proceso se suele realizar con una cierta rapidez. Además salvo en casos especiales las piezas salen ya totalmente terminadas.

EXTRUSIÓN:
El proceso de extrusión consiste en introducir el material en un tornillo sin fin. este material se calentará y saldrá a través de la boquilla con la forma de esta.
A la boquilla la podemos acoplar una cuchilla que vaya cortando el producto final, para darle la forma deseada.

Evolución de los elementos sintéticos en el automóvil:

En los primeros vehículos que se empezaron a comercializar, el porcentaje de elementos sintéticos que incorporaba era muy bajo. Estos primeros vehículos estaban fabricados en su mayoría por materiales metálicos, lo que les convertía en vehículos muy pesados.

Posteriormente se llegó a a conclusión de que era necesario aligerar la carrocería de los vehículos, para así poder mejorar su comportamiento. Esta situación dio paso a la pareció de las estructuras de aluminio que reducían notablemente el peso del vehículo.

El aluminio le aportaba a la carrocería ligereza, pero era menos resistente que el acero, por lo que se están utilizando ciertas aleaciones de acero que reducían el peso sin perder resistencia.

A lo largo del tiempo se ha seguido investigando sobre el uso de nuevos materiales para incorporar en los vehículos, un ejemplo de materiales que se han introducido en el sector del automóvil son los materiales sintéticos.

Estos materiales ven aumentando su representación dentro del vehículo  se pueden encontrar en muchas piezas del automóvil, como: capó, aletas, paneles interiores y exteriores, paragolpes,...etc.

El uso de este material ha ascendido tanto, que actualmente en los vehículos modernos el 20% del peso del vehículo corresponde con materiales sintéticos.

Identificación:

Para diferenciar unos materiales sintéticos de otros podemos utilizar varios métodos:

1.- A través de los gráficos del propio material. 

• Estos gráficos nos indican el tipo de material que es por medio de unas siglas.

 

• Además del tipo de material también podemos detectar cualquier plástico con alguna modificación especial, que le otorga propiedades especiales.

• En el interior del material también encontramos unas siglas que nos indican el tipo de plástico, y las cargas y refuerzos que presenta, así como su porcentaje.

Un ejemplo de este tipo de clasificación es: PE-G H20 Estas siglas nos dicen que se trata de un polietileno con cargas de vidrio y fibra en un porcentaje del 20%.

2.- Otra forma de identificar los diferentes materiales sintéticos es a través de su comportamiento frente agentes externos:

• Termoplásticos: este sintético en presencia de un foco de calor se ablanda, y podemos conformarlo y modificar su forma.
• Termoestables y elastómeros: estos materiales a diferencia de los anteriores, frente a un foco de calor no se deforman, sino que entran en combustión.