El plástico tiende a sustituir al metal en la industria automotriz

En la búsqueda por reducir el peso de los automóviles para cumplir con regulaciones más estrictas sobre emisiones contaminantes, los plásticos continuarán sustituyendo partes automotrices en los próximos años, coincidieron especialistas del sector durante el panel de discusión “Plástico vs Metal”, en el marco del 4º Simposio y Exposición Manufactura de Autopartes, realizado en Querétaro, México, el pasado mes de agosto.

El peso promedio de un auto en 1970 era de una tonelada, sin embargo, para 2010 el peso promedio ya era de tonelada y media, debido a que se incorporó más tecnología como bocinas, adaptadores para el teléfono, GPS, etcétera. No obstante, se prevé que para 2020 el peso promedio de un automóvil vuelva a ser de una tonelada, explicó Armando Bravo, director del Centro de Desarrollo Automotriz (Cediam) del Tecnológico de Monterrey, campus Estado de México, quien fungió como moderador del panel.

"Ciertamente el plástico ha ido evolucionando y no para. Ahora Continental está muy comprometido en bajar los pesos de todos sus productos, es por eso que es muy fácil para nosotros poderlo lograr con los plásticos, porque los químicos en los plásticos tienen la facultad de poder ser maleables y poder mejorarse en la medida que se requiera", comentó Javier Romero, director del área de Plásticos de Continental.

Al hablar de las posibilidades que existen hoy en día, Rodolfo Olvera, ingeniero de aplicaciones de Stratasys, recordó que antes no se pensaba en que los contenedores de aceite y anticongelante del auto pudieran ser de plástico y ahora lo son. Asimismo destacó que el plástico no sólo está sustituyendo metales sino otros materiales dentro del auto como el vidrio.

Los especialistas coincidieron en que entre las ventajas de los plásticos está su manufacturabilidad y en algunos tipos de éstos también el costo, sin embargo, señalaron como una desventaja la dificultad para reciclarlos y que su resistencia para ciertas aplicaciones aún es débil.

Higinio López, asesor de Metalsa, consideró que si bien se espera que en los próximos cinco a siete años la presencia de plásticos en los autos se incremente, en las partes estructurales y particularmente en el chasis no podría llegar a más de 5%, por lo que en su opinión el plástico continuará predominando en los interiores.

"Sin embargo, también con el crecimiento que ha tenido Metalsa con la globalización, a través de la adquisición de empresas en Europa, pues ya tenemos trabajos para partes integrales de los coches como Mercedes Benz y BMW, ahí sí el plástico tiene más importancia sobre todo por esa tendencia a la eficiencia en el consumo energético", dijo.

Por su parte José Jesús Mexicano, ingeniero de análisis estructural de Tremec, añadió que es fundamental considerar la función que tendrá el componente dentro del auto para determinar el material.

"Hay componentes que demandan altas cargas. Hay otros que cumplen otras funciones como cubrir, proteger, dar apariencia, entonces en ese caso, desde mi punto de vista se tiene una gama de materiales más amplia por elegir y ahí es donde se puede ganar en cuestión de peso y costos. Ambos materiales, metal y plástico, pueden convivir, siempre y cuando cumplan la función del componente que se está diseñando", destacó el especialista de Tremec.

En la actualidad en un automóvil hay más de 100 tipos de plásticos en partes y componentes, según la función que vayan a tener y que dan diferentes apariencias, texturas, rigidez, resistencia, resistencia al doblez, al impacto, a la temperatura; y por supuesto, ayudan a reducir el peso, comentó Armando Bravo del Cediam.

Jorge Guerrero, director comercial de Engel, explicó que hoy en día se tienen aplicaciones de fibra de carbono o de fibra de vidrio inyectado con plástico en algunas partes estructurales que han trabajado con BMW para uno de sus modelos que es 100% eléctrico y donde parte del chasis lleva compuestos de plástico.

"Nosotros para apoyar a nuestros clientes y desarrollarlos tenemos varias aplicaciones, les llamamos Lightweight, que es una combinación de fibras con plásticos, porque plástico como tal, así solo, nunca lo va a sustituir (al metal), necesitamos combinarlo", afirmó.

Para el directivo de Engel las necesidades de la industria se van a cubrir según posibilidades que se vayan desarrollando, pues en la actualidad el plástico es menos corrosivo, mientras que en el caso del metal también hay tratamientos que permiten dar mayor vida y ligereza a los automóviles, por lo que se espera que en ambos casos se siga trabajando para obtener nuevas aplicaciones más amigables con el medio ambiente.

A decir de Javier Romero, de Continental, no se debe cerrar las puertas a pensar que en un plazo no muy largo, incluso, los engranes podrán ser de plástico por razones de costo, por manufacturabilidad y por beneficio para el carro, por hacerlo más ligero.

Sobre otras ventajas de los plásticos, Javier Romero, Continental, señaló que con este material es posible reducir las paredes de las partes sin modificar las estructuras del plástico con lo que se reduce 30% el peso de las partes, además de que cuesta menos tiempo manufacturar la pieza en una máquina de inyección de plásticos, esto es, entre 40% y 50% menos tiempo.

Rodolfo Olvera, de Stratasys, agregó que no se prevé que en 10 años haya una sustitución masiva de plásticos por metales en la industria automotriz y que por ahora las aplicaciones con plástico son únicamente en donde no se requiere una alta temperatura y un alto estrés, y es donde hoy en día con los plásticos no se puede sustituir el metal.

"Cuando hablamos de prototipos con un plástico puedes prototipar y puedes probar directamente, tal vez no puedes alcanzar revoluciones muy altas como 6.000 revoluciones, no, pero puedes prototipar y tener un diseño holístico directamente de la máquina, de la ingeniería que vas a tener en tu auto, el diseño; con metal todavía no tienes esa resistencia para poder prototipar y hacer pruebas directamente", comentó.

Como empresa dedicada a la producción de chasises, la visión de Metalsa, según palabras de Higinio López, es que "la tendencia estimada del contenido de materiales en la estructura de chasis y de la carrocería es entre un 50% a 60% de acero y a un 30% de aluminio, magnesio también un porcentaje y el aspecto del plástico también en el chasis, la estimación es que no pueda llegar a más del 4% a 5% en la carrocería es posible que pueda llegar hasta un 10% o más".

En Tremec la visión no es muy distinta, pues de acuerdo con José Jesús Mexicano, la tendencia hacia la reducción es muy clara y toda la industria está enfocada en ello, sin embargo, mencionó que en los desarrollos con metales el hidroformado está ayudando a reducir el peso obteniendo mejores resistencias y desempeño de la estructura como en el caso de Audi, donde el acero se ha eliminado de la carrocería a cambio del aluminio.

Su opinión es que mientras los plásticos sigan siendo vulnerables a las agresiones de la intemperie, por razones de apariencia y degradación la sustitución por metales, dependiendo la aplicación, todavía será limitada, lo mismo que en componentes relacionados con la seguridad del automóvil.

"Desde mi punto de vista, creo que en la parte de interiores lleva la de ganar los plásticos, simplemente el procesamiento resulta ser más barato que los materiales convencionales, entonces yo creo que los materiales convencionales, es una tendencia ya elitista, que va a costar más poder hacer interiores de materiales convencionales que de plástico, por los tipos de procesos más que nada. A fin de cuentas el costo es el que va a ir gobernando", dijo.

Jorge Guerrero, de Engel, reiteró que el futuro de los automóviles es que sean más ligeros, por lo que no descartó que el plástico se pueda integrar en partes debajo del cofre, sin modificar el chasis que seguirá siendo de metal, igual que el monoblock, pues aunque para éste último se han desarrollo algunos plásticos por su costo no son viables.

"Para mí sería difícil decir si el plástico va a dominar o el metal, es la combinación de los dos y lo veo a diario con el desarrollo que hacemos para clientes nuestros y sinceramente hay cosas que sí otras que no, es difícil. Lo que sí es que a 10 años van a ser más ligeros, las carrocerías ya existen, hablamos de un Smart. Lo que veo a futuro, cada vez los autos van a ser más ligeros por los dos sectores (metal y plástico), esa es mi visión", concluyó.

En suma, los especialistas coinciden en que todavía hay mucho que desarrollar tanto en la parte de metales como en plásticos, no obstante, no descartaron que haya más desarrollo en los plásticos y que el metal siga predominando en la estructura de los automóviles hasta que existan otras opciones que den la resistencia y seguridad que ésta requiere. También sigue siendo un reto la reciclabilidad de los plásticos, pues se prevén normas medioambientales más estrictas.

Lo que es un hecho, es que el plástico gobernará en los interiores automotrices y seguirá siendo, sin duda, una opción si se trata de reducir el peso de los autos.