Manufactura de Autopartes

Manufactura de Autopartes

Dr.-Ing. Laura Flórez Directora de Contenido

Innovaciones en procesos plásticos para la Industria Automotriz

El BOOM de la Industria automotriz en México

• En 2021 se producirán en México 5 millones de autos ligeros

• En dos años se espera superar a Corea en el ranking de proveedores de autopartes

• Se estima que para el 2018 el 42% de los lanzamientos de nuevos vehículos se hará desde México

• En 2014 se importaron US$41.000 millones en autopartes

• Actualmente aproximadamente el 40% de componentes son de plástico

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[LA Times, IHS Automotive, INA ]

Retos para el crecimiento

• Las armadoras solicitan a sus proveedores estar presentes en México • Cerca del 70% de componentes básicos de proveedores Tier 2 y Tier 3

se importan a México. De esto US$6.400 millones corresponden a componentes inyectados.

• En México se importan actualmente la mayor parte de las resinas de ingeniería y no se cuentan con procesos suficientemente especializados

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El reto es CAPACITAR a los proveedores y DESARROLLAR tecnologías de producción internamente para suplir la demanda

Evento manufactura de autopartes

• Querétaro, México • 22, 24 y 25 de Agosto 2015 • Quinta edición • Estimado de +1,500 asistentes • Seminario, conferencia • Ruedas de negocios • Entregar información de alto nivel

a la industria para afrontar reto de proveeduría en México

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Récord de asistencia

Contenido

• Tendencias generales de la industria automotriz – retos para el sector del plástico

• Innovaciones en tecnología para producir piezas exteriores para automóviles

• Alternativas para reducción de peso en la industria automotriz

• Materias primas para conformación de interiores en vehículos

• Impresión 3D – Manufactura aditiva

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Contenido






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Macrotendencias – uso de plásticos en la industria automotriz

• Reducción de peso / emisiones de CO2

• Reducción de costos SIN sacrificar CALIDAD

• Integración de funciones en las piezas

• Personalización de productos

• Reducción de tiempos de entrega

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[BMW]

Materiales plásticos en vehículos

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[Celanese]

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Para 2020, los plásticos representarán el 18% del peso del vehículo (en volumen aprox 40%)

Uso de plásticos en vehículos

Principales materiales plásticos empleados en aplicaciones automotrices

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Fuente: Automotive Plastics Market for Passenger Cars: Global Trends & Forecasts to 2016 - By Types &

Geography,” MarketsandMarkets,

Contenido






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Producción de ventanas en PC

• Policarbonato para fabricación de ventanas

• Reducción peso del vehículo, mayor eficiencia energética (duración batería en vehículos eléctricos) - 15 km más de duración (menor tamaño de bateria, menores costos)

• Reducción de peso de 13 kg • Propiedades de aislamiento –

mejor eficiencia energética aire acondicionado

• centro de gravedad del vehículo es más bajo, aumenta maniobrabilidad y mejora seguridad

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[BMW-led Visio.M Consortium]

Producción de ventanas en PC

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[Design News]

• Mayor flexibilidad de diseño • Resistencia al impacto hasta

100 veces superior a la del vidrio

• Tratamiento con plasma evita ralladuras

• Mayores posibilidades de decoración

Espumados para protectores laterales

• División de deportes Hyundai Motor Company, integra espuma de polipropileno Neopolen® (BASF) como componente de protección al impacto lateral en su auto de carreras para el campeonato mundial de Rally (WRC).

• Combina una baja densidad con una alta capacidad de absorción de energía, que permanece inalterada luego de múltiples cargas de impacto.

• Estabilidad térmica y química

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[Hyundai]

Cubiertas para protección acústica

• Espuma integral de poliuretano • Atenuación acústica – Elastofoam l 4603 • Baja densidad (140 kg/m3), estabilidad

dimensional, resistencia a diversos agentes químicos así como resistencia al envejecimiento térmico hasta 150°C.

• La cubierta puede absorber una gran cantidad de energía gracias la estructura celular de la espuma, lo que se traduce en seguridad para los peatones en caso de un impacto contra el capó

• Estructura de espuma en celda abierta, capa frontal con un atractivo acabado superficial, que además resulta compatible con procesos de decoración tradicional.

• Peso de la cubierta oscila entre 1,3 y 1,7 kg.

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[POLYTEC Car Styling]

Parachoques en PP

• Parachoques frontal desarrollado en PP Daplen EE1124E de Borealis and Bourage con BMW (vehículo eléctrivo BMW i8)

• Baja densidad y buena procesabilidad • Compuesto de polipropileno

modificado (con un elastómero) reforzado con 12% de relleno mineral

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[BMW]

Agentes de refuerzo para reducción de peso

• Milliken provee el agente de refuerzo Hyperform HPR-803i. • Agente de refuerzo sintético (solo o en mezclas con talco) que

permite la obtención de autopartes de polipropileno hasta 15% más ligeras, sin comprometer las propiedades mecánicas.

• Facilitan un mejor acabado superficial. Requieren menor carga de pigmentación y mejora considerablemente la resistencia al rayado de la pieza terminada.

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[Milliken]

• Nuevo bioplástico para partes exteriores de automóviles - Mazda Motor Corporation

• Hecho con materiales derivados de plantas, reduce el uso de petróleo y por tanto las emisiones de CO2.

• Desarrollado en cooperación cercana con Mitsubishi Chemical Corp. (Tokio, Japón) está basado en Durabio, de Mitsubishi Chemical, una resina de bio-policarbonato derivada principalmente de isosorbida proveniente de plantas.

• El nuevo bioplástico está compuesto de aproximadamente 45% de material derivado de plantas y 55% de material derivado del petróleo.

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Bioplástico MAZDA para aplicaciones exteriores

[Mazda]

• Dado que el nuevo material bioplástico puede ser coloreado y no requiere pintura, también reduce las emisiones de compuestos orgánicos volátiles.

• El nuevo material es usado por primera vez en partes interiores en el Mazda MX5, lanzado en 2015, antes de ser utilizado en componentes exteriores de otros modelos en producción. Mazda presentó partes prototipo Mazda Biotechmaterial hechas con el bioplástico en EcoProducts 2014, una feria tecnológica ambiental en Tokio en diciembre pasado.

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Bioplástico MAZDA también en aplicaciones interiores

[Mazda]

Contenido






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Tecnología de espumado en inyección

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[Trexel]

• Cubiera de motor • Espuma brinda mejores

propiedades acústicas • Menor peso • Absorción de vibración • Piel compacta – se ve como una

aplicación sólida

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Proceso Mucell – Espumado en aplicaciones reales de FORD

Engel - Foammelt

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• Engel Foammelt • Piezas más estables,

libres de deformación • Piezas más livianas • Menor fuerza de cierre (la

presión interna del gas reduce la fuerza de cierre necesaria)

Aplicación MuCell Soplado

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• Aplicación soplada • Ducto de aire fabricado con

polietileno reforzado y con paredes de 1,5 a 2,0 mm de espesor.

• Gracias a la reducción de densidad de un 41% en el material con el proceso MuCell, la parte tiene un peso neto 32% menor que si fuera hecha de material sólido.

• Espumado reduce peso y mejora propiedades de amortiguación

[Trexel, Kautex]

Reforzados con fibras de carbono

• De acuerdo con Lux Research, las fibras de carbono serán el principal refuerzo de los materiales utilizados en la industria automotriz para el año 2025.

• Según las estimaciones más recientes, el mercado de fabricación de autopartes con compuestos resina/fibra de carbono alcanzará los USD 6.000 millones en 2020

• La colaboración entre Toray, Plasan Carbon Composites y Magna, que se consolidó recientemente, se perfila como uno de los principales referentes del mercado.

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Cubierta acústica de motor fabricada por KC Tech (Corea del Sur) con plástico reforzado con fibra de carbono

• Altos ciclos basados en el moldeo por compresión en un rápido curado pre-impregnado

• Las mismas excelentes propiedades mecánicas del pre-impregnado convencional con un tiempo de ciclo más corto y versátil a aplicaciones industriales

• Desarrollada para piezas de gran volumen en aplicaciones de Plásticos Reforzados con Fibra de Carbón (CFRP).

PCM (Moldeado por Compresión Pre-impregnado) Nuevamente se desarolla el curado preimpregnado rápido con la preforma, y después es curado en la herramienta de acero calentada. Pueden lograrse altos ciclajes con este Moldeo por compresión.

Laminado Calor Preforma Carga Compresión Desmoldeo

PCM – Proceso (Mitsubishi Rayon)

PCM – Aplicaciones (Mitsubishi Rayon)

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• Proporciona valor en apariencia a las piezas – Geometrías complejas, imposibles para el metal – Tejido fibra de carbón expuesto

Contenido






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Materiales reforzados con acabados superficiales de alta calidad

• Krauss Maffei desarrolló tecnología Skin Form

• Permiten producir piezas clase A a un costo 30% inferior.

• Celdas de manufactura que pueden configurarse para cualquier tipo de calidad.

• Clientes se benefician de la baja inversión de capital y de los costos de manufactura reducidos, cuando se compara con un proceso de varias etapas de manufactura

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[Krauss Maffei]

Sobre moldeo suave al tacto

• Con el objetivo de lograr mayor confort dentro de la cabina se tiende a usar el sobremoldeo de un componente suave sobre la cobertura del motor en los interiores automotrices.

• El proveedor de Daimler, S.O.L.E., instalo la primera línea de producción en serie de cabinas de interiores utilizando el método “Dolphin”, creado por Engel para el sobremoldeo con materiales suaves al tacto. La tecnología es usada para la producción de la línea Actros de Mercedes-Benz.

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[BASF]

Reemplazo de - integración de funciones

• Nissan Motor Co. Ltd. introdujo en su modelo 2012 del Nissan Altima una compleja válvula de distribución de agua fabricada en plástico.

• Conversión de material: de metal a PPA reforzado con fibra de vidrio. La fabricación de esta válvula de distribución de agua con diez puertos machos sin línea visible de partición (común en las piezas inyectadas)

• posible gracias a un proceso de inyección múltiple con abertura de válvula secuencial cuidadosamente cronometrado y a la sistematización de los movimientos de las placas del molde.

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Aplicaciones interiores en fibras naturales

• Faurecia, Automotive Performance Materials y la cooperativa de agricultura francesa Interval desarrollaron NafiLean

• PP mezclado con fibras de cáñamo • Aplicaciones en paneles de

instrumentos, consolas centrales y paneles de puertas laterales en Peugeot-Citroën 308

• Ahorros de peso entre 20 y 25%, en comparación con resinas tradicionales

• Puede procesarse en máquinas de inyección tradicionales

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[Faurecia]

PLA bajo el capó

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• Röchling Automotive desarrolla junto con Corbion Purac un compuesto de PLA (hasta 95% biobasado) para aplicaciones bajo el motor

• Es posible ajustar la composición para variar la dureza del material

• Materiales Plantura, cuatro grados disponibles para aplicaciones interiores, carrocería y bajo el capó

• Compiten con PC, PET, PBT, ABS, PP y PA6

[Röchling Automotive]

Textil biobasado

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• Primera biotela del mundo hecha totalmente con fibras provenientes de plantas, apropiada para uso en interiores de vehículos

• 100% PLA – 100% biobasada • Desarrollada por Mazda Motor

Corporation en colaboración con Teijin Limited y Teijin Fibers Limited.

• Posee la calidad y durabilidad requerida para uso en forros de asientos de vehículos. Resistente a la abrasión y al daño por luz solar, además de ser retardante de llama,

[Teijin Fibers Limited]

Contenido






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Impresión 3D

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• Proceso aditivo de material

• Poco desperdicio • Alta flexibilidad de diseño • “Mass customization” • Desarrollo de materiales,

acabados superficiales y costos actualmente determinan crecimiento

YA NO SOLO PROTOTIPOS SINO MANUFACTURA

Conclusiones

• Estamos ante una coyuntura de mercado extremadamente favorable para el desarrollo de proveedores de autopartes plásticas en la industria mexicana

• Existen tecnologías maduras que permiten la diferenciación e integración de funciones para generar piezas plásticas de alto valor agregado

• El uso de materiales plásticos biobasados es una tendencia actual que permite reducir peso y dejar dependencia del petróleo

• Manufactura aditiva – tecnología disruptiva que genera nuevas oportunidades de diseño y fabricación

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¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

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Manufactura de Autopartes

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