Futuro de los plásticos en automotriz - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Los plásticos seguirán un camino de crecimiento constante en las aplicaciones automotrices, pero eso no mejorará drásticamente el porcentaje en peso total de plásticos consumidos por la industria automotriz. Es probable que este escenario cambie solo si los costos del combustible continúan aumentando y los combustibles alternativos no brindan ningún alivio al público en general. La penetración de los plásticos en el mercado será posible mediante la aceptación de más soluciones de compuestos termoendurecibles o mediante la integración de piezas impulsada por sistemas adhesivos avanzados. Ciertamente, se están considerando muchas tecnologías híbridas de polímero y metal y aparecerán en el mercado para el año 2025. Los países en desarrollo buscarán automóviles ligeros y respetuosos con el medio ambiente y, en la mayoría de los casos, esto hará que los plásticos y los compuestos plásticos, así como las soluciones bioplásticas, sean atractivos. Si se produce un gran avance en el proceso de electrorecubrimiento, también existe una buena posibilidad de que más plásticos y compuestos plásticos lleguen a la línea de montaje de automóviles en paneles de carrocería para plataformas de automóviles grandes. Esto debe estar respaldado por una innovación técnica significativa en fibra, resina y tecnología de fabricación de compuestos plásticos para que su competitividad económica sea comparable a la de los metales. Los plásticos habían estado luchando por ingresar al segmento de paneles de la carrocería desde que se introdujeron por primera vez, y algunas compañías como mantuvieron el interés con una aceptación medida. Recientemente, se ha informado que los módulos de techo de plástico y compuerta levadiza se convertirán en la corriente principal en los próximos cinco a diez años. Sin embargo, la consideración de los costos de combustible no es lo suficientemente significativa como para provocar un mayor reemplazo de metal en los vehículos. El automóvil del pueblo, que fue presentado en 2007 como el automóvil menos costoso del mundo y tiene un alto volumen proyectado, todavía está hecho principalmente de metales. Hoy en día, las soluciones de plásticos aún no pueden satisfacer las demandas de los diseñadores de automóviles. La necesidad de ahorro de combustible ha impulsado la costosa tecnología de compuestos de fibra de carbono a la escena automotriz; sin embargo, quedan preguntas sobre la necesidad en el segmento automotriz y la capacidad del consumidor promedio para pagar por esta tecnología. Todas las carrocerías compuestas en algunos autos de carrera les han dado a los OEM un mayor nivel de confianza en el enfoque. Pero el bolsillo, más que la tecnología, impulsará el futuro. A medida que los estándares de seguridad se vuelven más estrictos, las bolsas de aire se considerarán en otros lugares de los vehículos, más allá del lado del conductor y del pasajero. Esta transformación ya está en marcha, con la necesidad de bolsas de aire de tórax, cortinas inflables, bolsas de rodilla y bolsas de aire frontales de seguridad para peatones. Las soluciones de plástico probablemente sean la única forma de satisfacer esta necesidad. Sin embargo, el detector electrónico inteligente y los sistemas de respuesta interactiva desempeñarán un papel importante en los dispositivos de seguridad, lo que determina la necesidad de más o menos bolsas de aire. Las espumas poliméricas innovadoras e inteligentes también encontrarán un nicho en esta área. Las áreas de aplicación como los sistemas de escape, los conjuntos de tren motriz y los turbopropulsores apenas están comenzando a explorarse y serán receptivos a soluciones innovadoras de plásticos. La necesidad de eficiencia de combustible también impulsará la necesidad de innovación de turbopropulsores ligeros de segunda etapa. Hoy en día, fabricar piezas de plástico de este tipo es en gran medida un sueño imposible debido al requisito de una exposición de 300°C o más durante períodos prolongados. Los sistemas de engranajes de plástico ya se están considerando y comenzarán a aparecer en el mercado a medida que se determinen mejores formas de tratar las piezas en fricción y a medida que se introduzcan en el mercado nuevas tecnologías de lubricación. Es posible que en el futuro se ofrezcan ruedas de plástico compuesto como parte del impulso para mejorar la eficiencia del combustible y ciertamente tendrán un gran impacto en la reducción de la masa rotacional. La tecnología es factible siempre que la unidad esté ahí. Como se ha visto en los últimos años, la conciencia mundial masiva de estar libre de la dependencia del petróleo como fuente de energía también afectará las fuentes alternativas de plásticos. Si aprendemos de nuestros errores pasados, se encontrarán múltiples rutas para fabricar plásticos, en lugar de solo una. Las preocupaciones ambientales también traerán al mercado soluciones innovadoras de plásticos reciclados. Se puede convertir el tereftalato de polietileno (PET) de botellas recicladas en tereftalato de polibutileno (PBT) con propiedades de material virgen para su uso en las aplicaciones automotrices. Otros ejemplos con nailon reciclado y éter de polifenileno (PPE) demostraron que los parachoques de plástico pueden fabricarse a partir de piezas recicladas simplemente mediante una reformulación inteligente, sin recuperar las propiedades del material virgen. La tecnología de reciclaje para todos los termoplásticos utilizados en la industria automotriz se está avanzando y refinando continuamente. Los termoendurecibles son un desafío mayor y, en el mejor de los casos, una pieza termoendurecible completamente formulada se puede quemar por valor de combustible. Los desafíos asociados con los termoplásticos no son fáciles porque muchas de nuestras soluciones involucran termoendurecibles que se utilizan como pinturas o componentes de soluciones. Las técnicas de separación no son fáciles ni asequibles. En una publicación reciente, los proveedores de soluciones automotrices de primer nivel presentaron una visión. Declararon: “Los materiales livianos y de alta resistencia (incluidos los compuestos de matriz de polímero) serán el foco para el desarrollo de materiales en la industria automotriz durante los próximos años. El uso de materiales de base biológica, como el poli(ácido láctico) , materiales derivados del aceite de soja y similares se están investigando para reducir nuestra dependencia de los materiales a base de petróleo”. Los compuestos de polímeros de alto rendimiento no están listos para automóviles producidos en masa, independientemente de si están hechos con fibra de vidrio o fibra de carbono , porque las técnicas de fabricación se limitan a pequeños volúmenes de fabricación de automóviles. Los compuestos de fibra de carbono (CFC) plantean un problema adicional porque la pureza necesaria para el rendimiento aumentará el costo. Los expertos predicen que con una financiación adecuada para la investigación, podrían reducir el costo a un nivel asequible en un plazo de cinco a diez años. Esto es plausible si el nivel de pureza de estas fibras se sacrifica hasta cierto punto o si se considera el uso de una mezcla de vidrio y fibras de carbono. Además, será necesario el desarrollo de una línea de producción de piezas compuestas de mayor rendimiento para ingresar al segmento de automóviles de gran volumen producidos en serie. Los automóviles de lujo medio han comenzado a usar CFC de alto rendimiento en partes seleccionadas de la carrocería para lograr ligereza, estilo y mejor desempeño en choques. Los autos de alto rendimiento y los autos de carrera ya han adoptado la ruta de los CFC. Por lo tanto, el futuro de los plásticos en la industria automotriz depende en gran medida de la innovación tecnológica y de fabricación, así como de factores económicos y ambientales y nuevas formas de fabricación de los plásticos.