Nuevas tecnologías
Los adhesivos de ingeniería de nueva generación están cambiando el modo de concebir las estructuras mecánicas de un automóvil. Gracias a ellos se reduce el peso y se logra mejor funcionamiento de diferentes componentes.
Adhesivos de ingeniería
Adiferencia de los primeros fabricantes de motores y chasis, los cuales no tenían precedentes por los cuales guiarse, los primeros ingenieros de carrocerías de automóviles sí eran representantes de un oficio establecido mucho tiempo antes. Poco les importaban si los vehículos iban a ser impulsados por un motor a nafta, un motor eléctrico o un motor a vapor. Su labor era igual que en los días de las carrozas: construir un medio de transporte para las personas. La carrocería de mimbre del automóvil Hugot de 1897 constituyó una novedad incluso en su época. Luego, los fabricantes de autos sólo vendían los chasis y los dueños compraban a otros las carrocerías. Muchos tenían carrocerías para el invierno y el verano. No podemos considerar que los primeros ingenieros de carrocerías de automóviles fuesen tradicionalistas empedernidos. Cuando se trataba de probar nuevos materiales y conceptos estructurales, eran tan radicales como los creadores de motores y de chasis. Y tomemos un ejemplo: los diseñadores especializados en carrocerías empleaban caseína, un adhesivo natural proveniente de la leche, para unir entre sí los miembros de las primeras carrocerías de madera usadas en el Cadillac, el Columbia, el Locomobile y el Peerless, entre otros modelos, de 1898 a 1904, es decir que los adhesivos en los automóviles están presentes desde su nacimiento mismo, hace más de cien años. Si tuviéramos que escoger los dos eventos más revolucionarios en el desarrollo de las carrocerías para los automóviles, nos decidiríamos por la transición de la madera al metal y al desarrollo de la pintura de secamiento rápido (pintura al duco) ‒acontecimientos éstos que tuvieron lugar durante un intervalo de 25 años. La primera carrocería de un automóvil enteramente realizada en acero fue concebida por la firma Budd de los Estados Unidos
y se aplicó en los Dodge en 1919. Desde entonces el acero reinó y reina en las carrocerías, aunque tiene una creciente competencia del aluminio, y, en menor escala, de los materiales compuestos. Cabe destacar aquí también que constituyó una verdadera revolución en la década de 1950 la presentación de los primeros modelos con carrocerías enteramente realizadas en plástico reforzado, como en el mítico Chevrolet Corvette de la General Motors, aunque se le había adelantado el modelo inglés Reliant de tres ruedas. Inmediatamente después de presentado el Corvette, apareció en Argentina el Justicialista Grand Sport de 1954, con motor Porsche y carrocería de plástico reforzado, fabricado en el complejo industrial de Córdoba. Los adhesivos han ido evolucionando a través de la historia de la humanidad, pues existen manifestaciones de su uso que datan de hace más de 4.000 años. Fueron desarrollados a partir del poder adhesivo de la clara de huevo y de la sangre de animales. Se sabe que en la antigua Grecia se desarrollaron adhesivos para uso en carpintería y se crearon fórmulas de pegamentos que incluían los siguientes ingredientes: claras de huevo, sangre, leche, polvo de huesos, queso, vegetales y granos. En los siglos XVII y XVIII se empezaron a producir adhesivos de origen animal en el ámbito industrial y se descubrieron los de origen vegetal, como el caucho. La aparición de los adhesivos orgánicos sintéticos, a finales del siglo XIX, revolucionó la industria en general, principalmente, la aeronáutica. Actualmente, los adhesivos se han hecho un lugar muy importante en la industria del automóvil, en infinidad de aplicaciones para los vehículos. Adhesivo es sinónimo de cola y pegamento, y es una sustancia que puede mantener unidos a dos o más cuerpos por contacto superficial. Aunque la adherencia puede obedecer a diversos mecanismos de naturaleza física y química, como son el magnetismo o las fuerzas electrostáticas, desde el punto de vista tecnológico los adhesivos son los integrantes del grupo de productos, naturales o sintéticos, que permiten obtener una fijación de carácter mecánico.
Los estudios y desarrollos
Todos los indicios señalan que los adhesivos se han convertido en una tecnología clave en la industria automovilística. Muchos de los estudios y desarrollos de los fabricantes se realizan en conjunto con prestigiosos centros para la investigación de materiales, como el Fraunhofer Institut de Bremen, Alemania. En la fabricación de automóviles los retos aumentan constantemente: los vehículos deben ser cada vez más seguros y confortables, pero al mismo tiempo pesar menos y obtener una reducción en el consumo de carburante. Sin una tecnología de los adhesivos altamente desarrollada esos avances no serían posibles. Gracias a ella se pueden emplear materiales cada vez más livianos en las cadenas de montaje y, no obstante, aumentar la resistencia a los choques. Protección contra la corrosión y aislamiento contra las vibraciones y el ruido son otras ventajas que aumentan el valor y la vida útil del automóvil.
En la combinación está la virtud
Ciertamente, el acero sigue siendo un material importante en la fabricación de automóviles. Pero con el desarrollo de vehículos más livianos, y al mismo tiempo más estables, entran en juego otros materiales. “El futuro está en la combinación óptima de los materiales. Y Aquí la tecnología de los adhesivos supera a todas las demás técnicas de ensamblaje, pues sólo ésta permite unir sin problemas materiales tan diferentes como el aluminio, acero, magnesio,
plástico, vidrio o los modernos compuestos de fibras de carbono”, explica el catedrático y doctor Andreas Gross, Director del Centro de Tecnología de los Adhesivos del Instituto Fraunhofer. De hecho, el futuro ya está aquí y es considerable el número de modelos de automóviles que traen carrocerías híbridas, fabricadas con diversos materiales y haciendo amplio uso de los adhesivos, ya sea cuando predominen los paneles y estructuras de materiales compuestos como cuando se usan diferentes tipos de acero y aluminio. Los expertos coinciden en que los adhesivos ganarán aún más terreno en el futuro. “En la fabricación de carrocerías será cada vez más importante combinar aceros de alta resistencia con otros materiales, como plásticos o aluminio, para hacer al vehículo más liviano y rígido. El ingeniero Eckard Cordes, de la empresa Mercedes-Benz, comenta que en la próxima serie de vehículos compactos que proyecta su empresa el uso de adhesivos se multiplicará por 20. Desde el chasis hasta la tapa de cilindros, pasando por las pastillas de frenos, ventanillas, guardabarros, parabrisas, lunetas y portón trasero: los adhesivos se emplean cada vez más en los procesos del automóvil. En un modelo como un BMW de la Serie 7 actual hay ya unos 180 metros de superficies pegadas. Hasta 20 kilos de adhesivo contiene hoy un automóvil al salir de la cadena de montaje. Anualmente el conjunto del sector del transporte de la Unión Europea, por ejemplo, consume cerca de 250.000 toneladas de adhesivo. Con 85.000 toneladas, Alemania supera el 20 por ciento de la producción total anual.
Más seguridad en caso de choque
Para muchos fabricantes de carrocerías los adhesivos, combinados con la soldadura por puntos, ya pertenecen al estado actual de la técnica. “Los adhesivos mejoran las propiedades de la carrocería frente a los choques, ya que aportan un aumento de la rigidez de hasta el 27 por ciento, afirma el citado ingeniero Cordes, director del laboratorio de materiales y textiles poliméricos de la planta de Mercedes-Benz en Bremen. Sólo en esta planta se procesan anualmente 2.500 toneladas de adhesivos. Con los mismos las fuerzas no se transmiten a puntos concretos, como soldaduras, remaches o tornillos, sino a zonas más amplias. De este modo el esfuerzo se reparte con mayor uniformidad. Además, el material no se altera ni tampoco se deforma por efecto del calor. A igualdad de espesor del material, una carrocería pegada presenta una rigidez notablemente mayor que la de las técnicas de ensamblaje alternativas. Por eso se pueden usar chapas más finas, lo que reduce el peso y ahorra energía.