Elementos metálicos y sintéticos.

¿Qué crees tú? ¿Se utilizan los mismos materiales en la Fórmula 1 que en las carrocerías normales? Vamos a averiguarlo.

Los materiales sintéticos son materiales fabricados por el hombre a partir de materiales artificiales. No se encuentran en la naturaleza ni tampoco los materiales con los que se fabrican (artificiales). Uno de los ejemplos más clásicos lo constituyen los plásticos que se obtienen a partir de dos materiales artificiales como son el formol y el fenol. Los plásticos son compuestos químicos formados por grandes moléculas llamadas macromoléculas. Son materiales sólidos a temperatura ambiente y fácilmente moldeables mediante calor.

Actualmente la producción de elementos plásticos se basa en la aplicación de tres métodos diferentes. Veamos a continuación en qué consiste cada uno de ellos:

• Polimerización: este método se basa en la unión de varias moléculas individuales Mediante este método se pueden obtener algunos materiales plásticos muy familiares como el PVC (Cloruro de Polivinilo) o el PE (Polietileno).
• Policondensación: en este caso dos moléculas diferentes reaccionan entre sí dando lugar por un lado a macromoléculas. Los materiales obtenidos con este método son "termoplásticos" o "termoestables".
• Poliadición: con este método se obtienen productos con mejores propiedades físicas y mecánicas y en el proceso se liberan grandes cantidades de calor. Por este procedimiento se obtienen poliuretanos y resinas epoxi.

Ya que conoces técnicamente qué se entiende por material sintético, vamos ahora a conocer su aplicación práctica en el campo de la automoción que es la que nos interesa.

Los materiales sintéticos empleados más comúnmente en la fabricación de un vehículo los podemos clasificar según las macromoléculas que los forman en tres grandes grupos:

• Termoplásticos.
• Termoestables.
• Elastómeros.

Veamos a continuación algunas de sus características:

• Un termoplástico es un plástico que sometido a alta temperatura es deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece cuando se enfría lo suficiente. Los productos termoplásticos están formados por macromoléculas. En general, son duros en frío y al calentarlos se reblandecen y fluyen. El proceso de calentamiento para darles forma y el posterior enfriamiento para que se endurezcan con la forma deseada puede repetirse prácticamente de forma ilimitada. Como ejemplos de productos termoplásticos podemos citar los siguientes: el Polietileno (PE), el Cloruro de Polivinilo (PVC), el Poliesterol (PS), el Polipropileno (PP), etc.
• Los productos termoestables, también denominados termoendurecibles, se llaman así porque no sufren ninguna variación en su estructura al ser calentados, ni se reblandecen ni fluyen al estar sometidos a presión o al calor. Están formados por macromoléculas que forman una malla cerrada, lo que hace que estos productos sean rígidos, infusibles e insolubles. Como ejemplos de materiales termoestables podemos citar los siguientes: GU―P (resinas de poliéster reforzadas con fibra de vidrio), GFK (plásticos reforzados con fibra de vidrio), EP (resina epoxi), etc. Los plásticos termoestables poseen algunas propiedades ventajosas respecto a los termoplásticos, como por ejemplo, mejor resistencia al impacto, a los disolventes por su capacidad insoluble, a la permeabilidad de gases y a las temperaturas extremas. Entre las desventajas se encuentran, generalmente, la dificultad de procesamiento, la necesidad del curado y el carácter quebradizo del material, es decir, su fragilidad.
• Los elastómeros son materiales que, en un amplio margen de temperaturas, pueden sufrir, sin rotura, deformaciones considerables bajo la acción de fuerzas relativamente pequeñas y recuperar posteriormente su longitud primitiva. Como ejemplo de elastómeros más utilizados tenemos el PU (poliuretano) y el PUR (poliuretano rígido).

Es importante mencionar que la mayoría de los productos sintéticos no se habrían podido utilizar en la fabricación de los vehículos si no es por el uso de los aditivos que se añaden a estos productos en su proceso de fabricación. Los aditivos permiten modificar las propiedades de los productos mejorándolos y convirtiéndolos en productos idóneos para las diferentes aplicaciones. Los aditivos pueden ser lubricantes absorbentes de rayos UVA, colorantes, pigmentos, estabilizadores, etc.

El primer paso que hay que dar a la hora de proceder a la reparación de una pieza de material plástico, es la correcta identificación del mismo. Es muy importante conocer el material para poder determinar qué productos, técnicas y equipos debemos utilizar, así como el proceso para su reciclado.

Uno de los métodos más sencillos para identificar el material del que está fabricada una pieza es a través del código de plásticos marcado en la propia pieza. Aunque éste método sólo lo vamos a poder utilizar para piezas de peso superior a 50 gr.

El código que sirve para identificar el material suele ir marcado en la parte no visible de la pieza, por lo que será necesario desmontar la pieza para localizarlo.

¿Y si la pieza es tan pequeña que no puede ser grabado el código?

Para la identificación de piezas plásticas sin código de marcado, en primer lugar se debe determinar si se trata de un termoplástico o termoestable. Esta diferenciación se puede realizar, en muchos casos, a simple vista.

Los plásticos termoestables al calentarlos mantienen su rigidez, se descomponen y no llegan a deformarse ni a fluir. Su proceso de reparación, sea cual sea su naturaleza, se realiza con soldadura mediante calor o soldadura química, por lo que la identificación en este grupo no es tan crítica como en los termoplásticos.

Los termoplásticos, suelen presentar una estructura flexible, en mayor o menor grado dependiendo de cada tipo de plástico. Si una pieza de este material es sometida a un esfuerzo de flexión, se deformará presentando una línea más clara en la zona donde tiene lugar el máximo esfuerzo. Al calentarlos, se deforman, ablandan y llegan a fluir. Esta operación puede realizarse cuantas veces se desee.

Los plásticos termoplásticos se pueden reparar mediante adhesivos o soldadura. Para soldar es necesario conocer perfectamente el plástico de que se trata, ya que se debe utilizar el mismo material de aportación del que está compuesto.

A tal efecto, la prueba por combustión es uno de los métodos más utilizados para averiguar el tipo de plástico empleado, por su rapidez, sencillez y fiabilidad. Dicha prueba se realiza de la siguiente forma:

Se obtiene una muestra para el ensayo (bastará con cortar una tira de una parte no vista de la pieza). Se elimina todo resto de suciedad y pintura que puedan enmascarar las características propias de combustión. Se quema la muestra mediante una llama limpia, que no desvirtúe la prueba. Se observan las características de combustión tales como forma y color de la llama, desprendimiento del residuo, humo, olor, etc., que informarán sobre el tipo de plástico de que se trata. La muestra se debe oler recién apagada la llama y con precaución, pues hay plásticos tóxicos que pueden irritar las vías respiratorias. Analizando estas características, se consigue identificar el tipo de plástico

¿Sabías que recientemente una empresa japonesa ha desarrollado una fibra que es conocida como la fibra más resistente del mundo? ¿Y que las fibras tienen un poder importantísimo en la fabricación de los vehículos?

Una de las prioridades actuales en la fabricación de vehículos es que consuman lo menos posible, a la vez que sus emisiones se recorten al máximo, sin menoscabo de las prestaciones de cada modelo. Esto sólo puede lograrse con una drástica reducción de peso. Persiguiendo esta premisa, se están consiguiendo importantes avances con el uso de materiales como la fibra de carbono, de vidrio, Kevlar, Nomex, Zylon, etc., que permiten la fabricación de coches más ligeros, que consumen menos y que sean respetuosos con el medio ambiente.

Veamos las características de algunas fibras.

• La fibra de vidrio se caracteriza por ser un buen aislante térmico, inerte ante los ácidos y por soportar altas temperaturas. La fibra de vidrio es fácilmente moldeable con mínimos recursos aunque para ello se utilizan productos químicos que pueden perjudicar la salud de los trabajadores.
• La fibra de carbono es un material compuesto principalmente por carbono. Posee propiedades mecánicas similares al acero (su resistencia mecánica es diez veces mayor que el acero y sólo pesa una cuarta parte) y es tan ligera como la madera o el plástico lo que la hace realmente útil en la fabricación de automóviles. Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono. Un filamento es un fino tubo con un diámetro de 5–8 micrómetros (mucho más pequeño que un pelo humano como puedes observar en la imagen adjunta) y consiste mayoritariamente en carbono.
  

  
• El Kevlar es una poliamida sintetizada por la firma DuPont, en 1965. Sus fibras consisten en largas cadenas de moléculas a que soporta altas temperaturas con la que se pueden construir equipos ligeros, resistentes y a los que no les afecta la corrosión. En el mundo de la automoción se utiliza en los cinturones, embragues, juntas y en el blindaje de los vehículos.
• El Zylon, es una fibra sintética de altas prestaciones, desarrollada por la empresa Toyobo. Sus creadores presumen que es la "fibra más resistente del mundo". La resistencia mecánica del Zylon es cerca de diez veces mayor a la del acero (un hilo de zylon de tan solo 1 mm de espesor puede sostener un objeto de 450 Kg de peso). Cuenta con una excelente resistencia al fuego, soportando temperaturas de hasta 650 grados centígrados y es más resistente al impacto que el acero y el carbón.

Efectivamente, tal y como piensa María el acero empleado en la carrocería de un vehículo moderno es el que ofrece la resistencia y rigidez para proteger a sus ocupantes. Además de utilizarse como material para piezas redondeadas que deben poseer una buena penetración aerodinámica que disminuyan la resistencia al aire, también se utilizan diferentes piezas de acero de geometría curva con aristas y nervaduras que mejoran su rigidez.

Dada la importancia del acero en la seguridad del vehículo y la geometría de las piezas, las operaciones que se realizan en el reconformado del acero de la carrocería requieren habilidad y precisión por parte del operario, además del uso de técnicas adecuadas y herramientas y equipos especializados.

El conformado de la chapa de acero es un compendio de operaciones que se realizan para devolver a una pieza su estado original, procurando no alterar las características técnicas de origen, garantizando una resistencia similar a la original, asegurando la durabilidad y, sobre todo, devolviendo las condiciones de seguridad originales.

El conformado de la chapa de acero, como ya hemos mencionado, requiere de la utilización de una técnica adecuada y su realización por operarios experimentados.

Hay que tener en cuenta que el acero, como muchos metales, al ser trabajado en frío sufre un proceso llamado acritud, debido a las deformaciones y que tenemos que tener en cuenta. Un golpeteo incontrolado no sirve para nada y tenemos que empezar el golpeteo en las dobleces de la deformación, proporcionando una presión proporcional a la deformación. El golpeteo directo del martillo sobre el tas a través de la chapa genera estiramientos. Cualquier abolladura con estiramiento que aparezca se tratará como si no estuviera y posteriormente se recogerá con la operación de recogido de chapa.

No pienses que se trata de martillear la zona abollada sin más; dependiendo de lo que quieras conseguir tendrás que utilizar una técnica u otra. Veamos las más importantes.

A la hora de realizar la reparación de una chapa de acero dañada el operario, es decir, el o la chapista, puede optar por realizar alguna o varias de las operaciones más comunes: aplanado, estirado, recalcado o recogido, batido, etc.

A continuación se describen las operaciones más importantes.

• Estirado: esta operación consiste en realizar un alargamiento de la chapa con lo que se consigue una mayor superficie a costa de un menor espesor. En este caso el tas o sufridera se encuentra enfrentado con el golpe del martillo y con la fuerza necesaria para provocar el alargamiento requerido. Para zonas concretas es necesario utilizar un martillo con una cabeza más pequeña.
  
• Recogido: esta operación podemos decir que es la contraria a la anterior, es decir, que consiste en contraer la chapa con lo que se consigue un mayor espesor a costa de una menor superficie. Para realizarlo es necesario martillear la zona dañada desde el exterior hacia el interior describiendo círculos concéntricos. Se trata de una operación larga y laboriosa que requiere gran dominio de la técnica por parte del operario. Otra forma de recoger la chapa es mediante la aplicación de calor.
  
• Batido: esta operación consiste en desplazar el material a la zona que deseemos según nuestra reparación. Se puede subdividir en tres etapas diferentes como son el aplanado, el estirado y el recalcado. La secuencia de actuación sería la siguiente: golpear con el martillo la chapa cuando el tas está apoyado en ella para conseguir que el material se desplace de una zona hacia otra; el martillo golpea a la chapa con una ligera inclinación en el sentido que se desee efectuar el desplazamiento. Esta técnica se utiliza para variar la forma y la resistencia de la superficie de una misma pieza.
  

¿Sabes que el aluminio es un metal tan especial que tiene herramientas sólo trabajar las piezas fabricadas con él? Espero que al finalizar este punto sepas por qué.

El aluminio es un elemento químico y es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre, sólo aventajado por el silicio y el oxígeno.

Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería mecánica, tales como su baja densidad (2.700 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión.

En cuanto a carrocería se refiere, su uso se limita a ciertos paneles exteriores aunque en la actualidad hay fabricantes que la realizan completamente en aluminio (como la tecnología ASF).

Para el conformado del aluminio hay que tener en cuenta las características del mismo, ya que tienen una especial influencia en el proceso.

La baja resistencia del aluminio hace que la aplicación de esfuerzos sobre él sea más delicada que sobre el acero. Por ello, si la aplicación de esfuerzos no está perfectamente controlada, se pueden provocar mayores deformaciones que las que se pretenden corregir.

El aluminio es un material blando y dúctil y por esta razón, el golpeteo directo del martillo sobre las herramientas de sufrir (tas, cuchara, paleta, etc.) produce su estiramiento fácilmente.

Por definición, la dureza es la resistencia que opone un material a dejarse rayar o marcar por otro; como el aluminio es menos duro que el acero, habrá que tener cuidado al trabajar sobre él con herramientas convencionales, pues pueden producirse con más facilidad daños y marcas superficiales.

En operaciones de soldadura es preciso disponer de equipos específicos ya que el aluminio presenta una gran conductividad térmica que impide localizar durante el tiempo adecuado un punto de calor para producir la fusión del material.

La resistencia que opone el aluminio al paso de la corriente es unas 5 veces inferior a la que opone el acero. Esta circunstancia condiciona el proceso de soldadura por puntos de resistencia, ya que el calor necesario para llevar las chapas a unir a estado pastoso depende directamente de la resistencia al paso de la corriente que éstas opongan. Los equipos de soldadura empleados normalmente en reparación están muy limitados para este tipo de soldadura en el aluminio pues es posible que no permitan alcanzar intensidades tan altas como las que serían necesarias para contrarrestar su baja resistencia.

¿Sabías que el acero tiene un límite elástico superior que el aluminio? Esto quiere decir que el acero necesita esfuerzos mayores que el aluminio para que le ocasionen deformaciones permanentes, y que por tanto el aluminio al tener el límite elástico y de rotura inferior, las deformaciones permanentes o fisuras aparecen con esfuerzos menores.

Esta característica es la que hace que antes de trabajar en el conformado de una pieza fabricada en aluminio tenga que ser calentada o atemperada, puesto que un trabajo en frio del aluminio puede provocar la aparición de grietas con mucha facilidad. Y un atemperado del aluminio antes de proceder a su conformación disminuye los riesgos de fisuras y lo hace más maleable.

Otro de los motivos por los que se tiene que atemperar la pieza es el hecho de que en los procesos de soldadura por fusión se requiere un aporte de una cantidad de energía elevada, mayor que la soldadura del acero para un mismo espesor, y para contrarrestar las pérdidas de calor que tendrán lugar en el lecho de fusión por conducción se puede aplicar un atemperado previo de toda la pieza, que disminuye el gradiente de temperatura existente en la misma.

El atemperado se puede hacer con llama oxiacetilénica o con un soplete de fontanero. El efecto producido por el atemperado permanece en el aluminio durante horas, por lo que permite trabajar el material sin tener que atemperar de nuevo.

El atemperado producido debe ser muy suave y difundido por toda la zona, debiéndose evitar calentamientos excesivos puesto que un calentamiento excesivo e incontrolado puede dar lugar a deformaciones.

Veamos los motivos por los que las piezas de aluminio sólo se podrán trabajar con herramientas específicas.

Las diferencias entre los procesos de trabajo para las carrocerías de aluminio y los utilizados en las tradicionales carrocerías de acero vienen determinadas, en gran medida, por las características del material. Su tendencia a agrietarse por compresión imposibilita trabajar de igual modo que en las carrocerías de acero. Las características del aluminio implican la necesidad de adoptar nuevos sistemas y métodos de conformado, controlando los esfuerzos y la temperatura del material.

La mayoría de los constructores de vehículos con carrocerías de aluminio recomiendan que en los talleres se disponga de zonas separadas con equipos destinados exclusivamente al trabajo con las piezas de aluminio debido al riesgo de corrosión galvánica que existe al entrar en contacto el aluminio con otros materiales, como por ejemplo el acero. Es por ello que, aunque existan herramientas que se puedan utilizar para el acero y para el aluminio, se debe tener un juego específico y debidamente señalizado para trabajar con las piezas de aluminio.

Como ya hemos comentado, su tendencia a agrietarse por la compresión, hace que las herramientas que utilicemos para trabajos mecánicos con la chapa de aluminio, tengan que ser de líneas suaves sin marcas, ni aristas vivas. El uso de herramientas punzantes, tases en mal estado o martillos con aristas o bordes cortantes, puede provocar estiramientos puntuales pudiendo dar origen a la ruptura del material y a la aparición de grietas.

Asimismo para realizar las operaciones de lijado, eliminación de pintura, aplicación de selladores o adhesivos, se deben hacer con precaución y utilizando discos de poder abrasivo, tipo "clean`N strip" o discos de grano P80 o P200 en lugar de emplearse discos de desbaste que dañarían la chapa.

Los trabajos de corte en el aluminio serán llevados a cabo con sierras especiales para el aluminio, como la que puedes observar en la imagen del fabricante Bosch, y en la que se indica special for alu (especial para alumnio). Fíjate especialmente en el dentado.

• Los martillos y mazos utilizados en el conformado de aluminio serán de teflón, nilón o aluminio, de poco peso y bordes redondeados.
• Los tases o sufrideras serán de madera con líneas suaves.
• Los útiles de desabollado adoptan diferentes formas, su utilización debe ser cuidadosa y en las operaciones de conformado harán de sufrideras.

¿Sabías que existen pinturas que cambian de color con la temperatura? Pues son muy importantes para los trabajos con aluminio.

Entre los equipos necesarios para la reparación de carrocerías de aluminio están también los medidores de temperatura.

Como ya hemos comentado anteriormente, la temperatura a la que se encuentra la chapa de aluminio es muy importante, ya que un exceso de temperatura podría ocasionar deformaciones excesivas y permanentes difíciles de corregir, y una temperatura muy baja podría ocasionar grietas en la zona que estamos trabajando.

El aluminio tiene el inconveniente de no cambiar de color o mostrar alguna característica visible cuando es calentado, por lo que dadas las variaciones que puede sufrir el material debido a la temperatura, necesitamos controlarla con algún sistema.

Existen distintas formas de medir, y por tanto controlar, la temperatura, siendo las más usuales, el uso de lápices termocromáticos de pintura térmica o etiquetas indicadoras.

• Las etiquetas indicadoras, como la que puedes observar en la imagen adjunta, consisten en unas etiquetas que se adhieren a la chapa y que indican la temperatura cambiando de color en la franja indicadora hasta la temperatura marcada. Como puedes ver, las hay de diferentes formas y tamaños. Algunas son irreversibles, es decir, que no marcan la temperatura cuando el material se enfría.
  
• Los lápices termocromáticos o pinturas térmicas tienen como principal característica que varían su color al llegar a una cierta temperatura (material termocromático). Los hay para muchos intervalos de temperaturas y los más idóneos son los que varían su color a una temperatura entre 150 ºC y 300 ºC. El método de utilización de los lápices es muy sencillo, puedes ver en la fotografía que se marca o "pinta" la pieza a controlar como si fuera un lápiz de escritura y el trazo de estas pinturas es similar a una tiza. Cuando se alcanza la temperatura a controlar, el trazo cambia de color. Según las marcas comerciales que se empleen, las señales pintadas se pueden volver translúcidas y brillantes o, simplemente, variar de color.
  

• Diagnóstico visual.
• Diagnóstico mediante lijado.
• Diagnóstico al tacto.
• Diagnóstico mediante peine de siluetas.

Estudiemos cada uno de ellos:

• El diagnóstico visual se realiza cuando la deformación es importante y es detectada rápidamente mediante una simple inspección visual. Que las detecciones se puedan hacer a través de este método depende mucho, por supuesto, de la iluminación y el color de la pieza deformada. En colores oscuros es más fácil detectar visualmente algún tipo de abolladura o deformidad. Fundamentalmente, lo que se hace es utilizar la iluminación para provocar el reflejo en la pieza y una vez encontrado el mismo desplazar la iluminación a lo largo de la pieza realizando un barrido de forma que podamos localizar cualquier defecto o variación.
  
• El diagnóstico mediante lijado, consiste en lijar suavemente la superficie, con una lija de grano fino, de manera que las zonas sobre elevadas presentarán un lijado intenso y se mostrará un hundimiento en cualquier zona que no presente signos de lijado alguno.
  
• El diagnóstico al tacto, se emplea para pequeñas imperfecciones y se realiza deslizando la palma de la mano sobre la superficie a diagnosticar. Se necesita pasar la mano varias veces y en distintas direcciones para una comprobación eficaz. Este método se utiliza para pequeñas deformaciones cuando ya se está trabajando en la zona y, por tanto, se ha eliminado la pintura.
• El diagnóstico mediante peine de siluetas consiste en la utilización de un equipo llamado peine de siluetas o medidor de perfiles. Este utensilio de forma parecida a un peine posee finísimas agujas se mueven fácilmente de manera axial de forma que si se apoya sobre una superficie irregular y se ejerce una ligera presión, copiará formas y contornos reproduciendo fielmente su perfil. Para detectar una deformación, se copiará en el peine el perfil exacto de la pieza a reparar. Los perfiles ya medidos pueden ser transportados con seguridad sin sufrir variaciones. A continuación se coloca el peine sobre la zona dañada comprobándose si existe deformación alguna.

¿Sustitución o reparación? En los talleres de carrocería, la decisión de realizar una reparación mediante la sustitución de la pieza o mediante la reparación de la misma es una cuestión muy frecuente. Ésta va a depender fundamentalmente de la magnitud del daño del vehículo pero teniendo en cuenta que la finalidad es mantener la estética original del vehículo y la seguridad del mismo.

A la hora de decidir, se tendrán en cuenta algunos factores determinantes como son:

• La forma de la chapa en la zona dañada.
• La accesibilidad al daño y la consiguiente facilidad o dificultad de reparación.
• La necesidad de utilizar herramientas o equipos especiales.
• La responsabilidad estructural de la pieza en la carrocería del vehículo.
• El precio del repuesto.

Como ejemplo, en el caso de panelería exterior atornillada y cuando el recambio tiene un coste bajo, la sustitución de la pieza es la mejor opción ya que técnicamente no se manipula el material y la sustitución resulta una tarea fácil, sin complicaciones reduciéndose a un buen ajuste. Pero cuando el precio del recambio es alto o nos encontramos ante piezas soldadas, entran en juego más factores como los mencionados anteriormente que nos ayudaran a decidir la opción más conveniente.

Para poder realizar la reparación de un vehículo accidentado, es necesario realizar un análisis previo y clasificar el daño; de este modo tendremos una idea aproximada de las operaciones que van a ser necesarias realizar para el restablecimiento de la superficie.

Podemos clasificar los daños en diversos niveles de dificultad y para ello debemos tener en cuenta la extensión de los daños, la facilidad de acceso a la zona dañada, la intensidad de la deformación, la posibilidad del restablecimiento de la superficie sin que se produzcan daños en la pintura, etc.

De acuerdo con los parámetros anteriores es posible clasificar los daños en tres niveles:

• Primer nivel de daño: cuando el enderezado de la superficie está en una zona accesible, utilizando herramientas o equipos de uso individual o métodos de restablecimiento de superficie sin que por ello se vea dañada la pintura.
• Segundo nivel de daño: el enderezado de la superficie requiere herramientas especiales, como soldadura de clavos o arandelas, desabolladores neumáticos, etc.
• Tercer nivel de daño: cuando se requiere la utilización de equipos hidráulicos o varias reparaciones del nivel 2 en un mismo elemento de chapa.

Esta clasificación sólo debe servir como referencia, porque determinar correctamente con anterioridad la cantidad y complejidad de las operaciones, es una cualidad que se llega a adquirir con la experiencia y que nos es muy útil para conocer de antemano el tiempo que dedicaremos a la pieza deformada y así valorar la conveniencia o no de sustituir la pieza en vez repararla.

La fabricación de los vehículos demanda cada vez más materiales más ligeros y de mejores prestaciones, tales como los aceros especiales, aluminios, etc., lo que conlleva que el operario deba cambiar su mentalidad y hábitos de reparación y adaptarse y reciclar su formación para trabajar con materiales, métodos y equipos distintos. Para realizar una correcta reparación es necesario conocer las innovaciones y utilizar métodos, técnicas y máquinas de reparación compatibles con los nuevos sistemas y material.

A día de hoy, el acero sigue siendo el material empleado de forma mayoritaria, por lo que la reparación de la chapa de acero es la que ocupa la mayor parte del proceso.

La determinación del alcance de los daños sufridos por un vehículo tras una colisión, resulta fundamental, a la hora de plantearse los procedimiento en la reparación, se trata de conocer si el vehículo ha sufrido únicamente daños estéticos o si por el contrario, afectan también a partes de la estructura, lo que podría obligar a la reparación del vehículo en la bancada.

En el impacto de un vehículo, se ponen de manifiesto una serie de fuerzas, que son las responsables de la aparición de diferentes daños y deformaciones. A la hora de la reparación nos podemos encontrar dos tipos de abolladuras:

• Abolladuras o daños directos que se aprecian a simple vista y que se sitúan en los elementos externos donde se ha producido el impacto, que superando el límite elástico de la chapa se deforma presentando pliegues en las chapas.
• Abolladuras o daños indirectos son menos visibles y, por ello, en algunos casos se pueden llegar a pasar por alto. Se localizan, por lo general, en partes que pueden estar alejadas de la zona de impacto. Su detección resulta de gran importancia para la reparación pues, una vez descubiertos, estos daños podrán ser reparados simultáneamente a los directos.

El proceso de reparación de materiales metálicos, ya sean en chapas exteriores, interiores o daños estructurales, se realiza mediante la aplicación de técnicas que solas o conjuntamente consiguen la restitución total de la pieza. Diferenciamos los tratamientos para la reparación de las piezas metálicas si llevan o no aporte de calor.

• Los tratamientos en frío consisten en someter a la pieza dañada a unos esfuerzos mecánicos de empuje, tracción y batido cuya intensidad será proporcional a la deformación sufrida. En este grupo de operaciones nos encontramos las que ya hemos descrito anteriormente como son el aplanado, estirado, recalcado y batido. Todas ellas realizadas con golpeo continúo con martillo y mazas, y utilizado tas o sufridera para conseguir la forma adecuada. También pueden ser necesarias las técnicas de restablecimiento de las cotas en la bancada como conformación previa en deformaciones de cierta importancia.
• Los procesos con aporte de calor son variados y con fines concretos, todos ellos basados en el tratamiento térmico del material. Entre las operaciones con calor podemos encontrar:
  • Operaciones de recogida de chapa, que se basan en el reblandecimiento de la zona calentada y la resistencia que ofrece la parte fría que obliga a recuperar su forma original, siendo necesaria esta operación cuando la chapa ha resultado estirada por una acción mecánica y por tanto ha perdido su resistencia y forma original. Estas operaciones se realizan con equipos de aportación de calor por electrodo de carbón o de cobre.
  • Operaciones realizadas con los equipos de soldadura, como el atemperado de la chapa de aluminio como parte del proceso de reparación, la soldadura de grietas, la soldadura utilizada para uniones de piezas de poco espesor, desabollado mediante soldadura de elementos de tracción, etc.
  Las operaciones a realizar en la reparación de una pieza dependerán del material de la misma, pero también en un grado elevado de la localización de la pieza en el conjunto de la carrocería.

A la hora de clasificar los daños es importante conocer previamente las operaciones necesarias que vamos a tener que realizar para la restitución total de la pieza. Uno de los factores a tener en cuenta a la hora de determinar las operaciones será la situación de la zona dañada, ya que dependiendo de la misma, vamos a tener que utilizar unos equipos u otros, lo que nos facilitará o complicará la tarea, necesitando más tiempo o material, repercutiendo directamente en el coste económico de la reparación.

Atendiendo a la zona dónde se encuentra la zona dañada, nos encontramos que la ésta puede estar situada en:

• Zona de fácil acceso.
• Zona de difícil acceso o sin acceso.

Cuando la pieza dañada está situada en una zona de fácil acceso, nos encontramos que podemos realizar nuestras operaciones de la manera más simple por ambos lados de la chapa, pues por un lado podríamos utilizar el martillo y por el otro el tas, o al revés, es decir, nos permite realizar tareas de desabollado en frío o técnicas con aplicación de calor en toda la zona y por ambas caras.

Otra de las situaciones con la que nos podemos encontrar a la hora de realizar una reparación es que la parte dañada se encuentre situada en zonas en las que es muy difícil el acceso o en las que no es posible y, por tanto, sea necesario desmontar muchas piezas para acceder a la zona dañada.

En estos casos normalmente sólo vamos a poder trabajar por una cara y se recurre al empleo de técnicas y equipos especialmente diseñados para realizar este tipo de operaciones como son:

• Las técnicas de desabollado mediante elementos soldados.
• Las técnicas de desabollado sin deterioro de pintura.

• La técnica de desabollado mediante elementos soldados, consiste en soldar elementos a la chapa tales como electrodos, arandelas, clavos, tornillos y estrellas y efectuar una tracción tirando de estos elementos. Para esta técnica se utilizan equipos específicos, como son:
  • Equipo de soldadura multifunción y martillo de inercia.
  • Equipo de soldadura de elementos de tracción.
  • Equipo de palancas para la retracción o desabollador neumático.
  

  

  
  

  

  
• La técnica de desabollado sin deterioro de pintura, es una técnica que permite realizar la reparación sin deteriorar la pintura, por lo que también se puede utilizar de manera muy conveniente aunque la zona sea accesible pero si el daño no ha perjudicado a la pintura. Ente los sistemas que se utilizan en estas técnicas están las ventosas convencionales, equipos de varillas y barras de desabollar, equipos de ventosas adhesivas (0.09 MB) y equipo Ding puller (0.14 MB) , equipos magnéticos (0.73 MB) , etc. Puedes ver algunos ejemplos clicando en los equipos anteriores.

Como ya hemos visto en puntos anteriores, el empleo de materiales plásticos en la fabricación de vehículos ofrece muchas posibilidades respecto a los materiales metálicos porque son mucho más moldeables, son aislantes, tienen muy bajo peso, etc. Y además son reparables casi en su totalidad.

Los elementos plásticos utilizados actualmente para la fabricación de carrocerías son fácilmente reparables, utilizando para ello menos medios que en el caso de los elementos metálicos. Por otro lado la reparación de los elementos sintéticos requiere del conocimiento de unas técnicas que nada tienen que ver con la reparación de los elementos metálicos, requiriendo una formación específica por parte del operario.

Al igual que pasa con los elementos metálicos, a la hora de reparar una pieza sintética se debe comenzar con el planteamiento de una pregunta ¿reparación o sustitución? Y a continuación nos tendremos que hacer esta otra, ¿cuáles son las operaciones necesarias para garantizar que la pieza ofrezca el mismo aspecto y seguridad que ofrecía originariamente?

Para analizar y valorar cual sería la opción más adecuada es necesario tener en cuenta una serie de aspectos como:

• El método de reparación a utilizar.
• El tipo de plástico.
• La accesibilidad de la pieza.
• El tipo de pieza y localización del daño, la necesidad de desmontaje.
• El tipo y magnitud del daño, si afecta a zonas importantes como bisagras o sujeción de amortiguadores en capó o portón, etc.

Así, siempre y cuando el precio de la reparación sea muy inferior al de la pieza nueva ya montada, nos decantaremos por la reparación. De no ser así la opción más segura es la sustitución, puesto que es muy difícil restituir al 100% todos los aspectos la pieza dañada.

Para realizar el conformado de un termoplástico debido a una deformación siempre se requerirá calor y presión. Su aplicación conjunta es lo que nos va a permitir el reconformado de la pieza a su forma original. Con el calor conseguimos que se vuelvan más moldeables y la aplicación conjunta de la presión nos permite restituir la forma original de la pieza.

Entre los equipos utilizados para la reparación de los elementos sintéticos, nos encontramos con equipos de aire caliente, lijadoras, fresas, balanzas, resinas, fibra de vidrio, materiales de aportación, etc.

Como ya vimos en puntos anteriores de este tema, actualmente en el proceso de fabricación de un vehículo, se utilizan innumerables piezas de materiales sintéticos. La utilización de estos nuevos materiales en la carrocería de los vehículos ha obligado a desarrollar técnicas de reparación adecuadas y así se han conseguido recuperar piezas obteniendo excelentes resultados. Los índices de recuperación de piezas frente a su sustitución tienden al alza. Son varios factores los que han contribuido a esta tendencia: la existencia en el mercado de equipos y productos de reparación de calidad, la reducción de residuos, la concienciación con el medio ambiente por parte de administraciones y fabricantes de vehículos, la reducción del coste económico de la reparación para el cliente y la ampliación de los servicios ofrecidos a éste por parte del taller.

Cualquier técnica de reparación efectuada sobre una pieza o carrocería, requiere por parte del técnico de una experiencia mínima y unos determinados conocimientos, así como utilizar un equipamiento y materiales adecuados para obtener unos resultados óptimos en la intervención.

En el apartado anterior hablábamos de la elección entre reparar o sustituir, ahora hemos optado por la reparación y nos tenemos que hacer la siguiente pregunta, ¿cuál es el proceso de reparación más adecuado?

Antes de acometer la reparación de una pieza es imprescindible conocer cuál es el material con el que está fabricada la pieza. Una correcta identificación permitirá seleccionar el método de trabajo más adecuado para cada tipo de material.

Principalmente los materiales sintéticos pueden ser reparados mediante las siguientes técnicas:

• Soldadura.
• Soldadura química.
• Adhesivos.

La soldadura y los adhesivos son los sistemas más empleados para los termoplásticos, pues con ellos es posible reparar piezas de gran volumen, como paragolpes, rejillas, etc. Ambas son técnicas de reparación sencillas y rápidas que no requieren una gran especialización y con las que se consiguen reparaciones de calidad.

La reparación utilizando la técnica de la soldadura química está más restringida a la adhesión de piezas pequeñas.

¿Sabías que se puede reparar una pieza fabricada en plástico sólo con calor?

En la reparación de los elementos termoplásticos juega un papel muy importante la aplicación de calor a la pieza, tanto si estamos hablando de reparación por soldadura, para la que se necesita que el material plástico se encuentre en estado pastoso para poder procederse a la unión de los materiales, como en el proceso de conformado, en el que la pieza debe encontrarse a una determinada temperatura para que cambie su estado de material rígido a plástico y pueda procederse a un reconformado de la pieza para conseguir su forma original.

Cada plástico tiene una temperatura de fusión distinta (con unas variaciones muy estrechas entre cada tipo de plástico), lo que puede provocar que el elemento se carbonice, derrita o deforme si se aplica calor de forma incontrolada y el material alcance temperaturas inadecuadas. Es muy importante por tanto conocer este dato para poder trabajar correctamente con cada plástico.

Una importancia especial tiene el aporte de calor cuando la pieza no sufre rotura pero sí se ha deformado o abollado, ya que cuando ocurre esto, es posible recuperar la forma original debido a la cualidad que tienen algunos plásticos para variar su forma con el calor.

Para conseguir la restitución completa de la pieza deformada, hay que aplicar la técnica de calor y presión combinada, para ello:

1. Se calentará uniformemente la parte deformada, vigilando el comportamiento de la pieza para evitar sobrecalentamientos que pueden llegar a producir un efecto pastoso próximo a la temperatura de soldeo.
2. Se ejercerá presión por la parte opuesta a la deformación antes de que se enfríe el material. Esta presión se realiza en el sentido contrario a la deformación. Para tal efecto se necesitaran útiles necesarios para recuperar las formas (tases, sufrideras, etc.). Y para mantener una presión constante también se utilizan sargentos y mordazas.
3. Se enfriará rápidamente la zona, aplicando agua fría con un paño y se observará cómo ha evolucionado el conformado del elemento.
4. Se repetirá tantas veces como sea necesario observando su evolución.

Hemos dicho que se pueden reparar daños en piezas de plástico sólo con calor y que el calor juega un papel muy importante en la reparación de plásticos. Pero no siempre es así, a menudo nos vamos a encontrar que la reparación de elementos sintéticos no se puede realizar sólo mediante la soldadura con aporte de calor. Esto suele ser debido a:

• Que el tipo de plástico es termoestable, en los que un calentamiento excesivo provoca su descomposición sin alterar su forma. Este material no se puede soldar ya que se carboniza.
• Que, aun siendo termoplástico, sus cargas y proporciones no lo permitan.

La única opción es proceder a su reparación mediante adhesivos específicos. Esta técnica consiste en unir las superficies mediante la aplicación de un adhesivo con afinidad a los sustratos, de forma que se produce su anclaje a las superficies. En esta reparación el aspecto fundamental es la idoneidad del adhesivo utilizado, así como la preparación de las superficies a unir, ya que los plásticos son materiales de baja tensión superficial y por lo tanto de difícil pegado.

En la reparación de los elementos plásticos de la carrocerías se utilizan generalmente los adhesivos de poliuretanos, o resinas epoxi. 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.

Para realizar una perfecta dosificación de los adhesivos bicomponentes, se necesitará una pistola aplicadora y una boquilla que nos suministre la mezcla con la proporción exacta de los componentes.

La ventaja de este método es su versatilidad, pudiéndose utilizar para todos los tipos de plásticos, termoplásticos, termoestables y elastómeros.

A través de esta técnica, se pueden reparar tanto elementos defectuosos que han perdido pequeñas cantidades de material, como elementos con grietas o la restauración de pequeños elementos.

La calidad de la reparación va a depender del producto y de la rigurosidad de su aplicación, por lo que es necesario conocer bien las características del adhesivo, las técnicas de trabajo y las herramientas necesarias.

La reparación de elementos plásticos por soldadura consiste en la unión del material mediante la aplicación de calor y un material de aporte exterior. Una vez alcanzada la temperatura de soldadura, los materiales se funden y se produce la unión del material base de la pieza con el material de aporte exterior.

La resistencia mecánica conseguida en la unión es óptima, por lo que es conveniente utilizar este método siempre que las condiciones lo permitan y se trate de elementos termoplásticos.

Este método de soldadura es muy similar al utilizado para los metales ya que en los dos se utiliza el calor, un material de aportación y hasta la preparación de las uniones es similar, pero existen unas características especiales en las soldaduras de materiales sintéticos que las diferencian:

• Los plásticos son malos conductores del calor, por lo que es muy difícil conseguir un calentamiento homogéneo.
• El material de aportación no se funde por completo.

Además, al igual que con la soldadura de los metales, las pautas principales que se han de cumplir son dos: los materiales de la varilla de aporte y de la pieza han de ser de la misma naturaleza y la temperatura de soldeo debe ser la adecuada:

Los materiales de la varilla de aporte deben ser de la misma composición o compatibles con el material sintético de la pieza que queremos soldar. Si no es así, no se podrá realizar la soldadura. Generalmente nos encontramos este material en varillas de forma triangular y según su composición será de un color u otro.

La temperatura de soldeo, al igual que en la soldadura de metales, es un factor muy importante puesto que cada material se funde a una determinada temperatura. Si la temperatura de soldadura es baja, la unión no se realizará correctamente, dando lugar a uniones de escasa resistencia. Por el contrario, si la temperatura es alta, se producirá una degradación del material, volviéndose frágil y quebradizo al enfriarse, por lo que el soplete de aire caliente se regulará en función del tipo de plástico de la pieza.

El soplete de aire caliente utilizado en la soldadura de elementos plásticos debe poseer un potenciómetro para la regulación de la temperatura, una tabla de indicadores de temperatura en función de la boquilla utilizada y un regulador de aire con filtro de aire.

¿Te imaginas cómo puede ser una soldadura química? Una pista.., no interviene el calor.

Una de las técnicas utilizadas para la reparación de los materiales plásticos o sintéticos es la llamada soldadura química o soldadura fría en la que, como su nombre indica, se produce una soldadura sin aporte alguno de calor.

Esta técnica está basada en la aplicación de disolventes y en su propiedad de atacar y disolver determinados plásticos.

Existe una larga lista de disolventes, tales como el tolueno, diclorometano, acetato de butilo, cloroformo, cetona, etc., que por su composición química tienen la propiedad de disolver determinados materiales.

De todos ellos, el más utilizado en la actualidad es la acetona, por ser más ase quible y más fácil de conseguir.

La acetona, de peso molecular muy bajo y reducido coste, se considera uno de los mejores disolventes. Posee una rápida y poderosa acción disolvente, así como una gran capacidad de evaporación. Estas características la hacen muy apropiada para una amplia variedad de aplicaciones, en concreto para algunos termoplásticos sensibles a la acetona aunque no se puede utilizar para reparar el polietileno, el polipropileno ni los plásticos termoestables puesto que éstos plásticos no son disueltos por la acetona. Los plásticos de Acrilonitilo Butadeno Estireno (ABS), son los más adecuados para este tipo de reparación con acetona.

Otro de los disolventes que se pueden utilizar es el cloroformo, efectivo para ABS, PC, PS, PMMA y PPE, todos incorporados de forma natural en el automóvil.

Cuando a raíz de un golpe o accidente, un elemento sintético ha disminuido su rigidez mecánica o ha perdido un trozo de material, es necesario durante el proceso de reparación devolverle su resistencia o añadirle material. En estas situaciones emplearemos unos elementos denominados refuerzos.

Un refuerzo es un elemento que nos ayuda a restituir con la reparación de la pieza la rigidez y resistencia mecánica adecuada.

Existen muchos productos que se utilizan como refuerzo y que pueden ser suministrados en forma de fibra, malla, fieltro, hilos, polvo, etc.

Los materiales de refuerzo más utilizados hoy en día son la fibra de vidrio, las mallas de acero inoxidable y los polvos de silicio.

La presentación más utilizada de la fibra de vidrio es la bobina de hilo Roving,, en la que los hilos de vidrio están paralelos y enrollados formando una bobina. También se utilizan frecuentemente los rollos de tela Mat, en los que las fibras están uniformemente distribuidas en un plano sin ninguna orientación dominante, y aglomeradas por una resina para formar un fieltro enrollado. En la figura se puede observar a un operario durante el proceso de reparación con malla de fibra de vidrio.

Las resinas son sustancias que se encuentran en estado líquido o pastoso, cuyas propiedades de adhesión permiten la unión de los componentes de la pieza que se repara, proporcionando la dureza necesaria.

Las resinas más utilizadas son las resinas epoxi y las resinas de poliéster. Las resinas de poliéster han encontrado extensas aplicaciones en el automóvil como agentes impregnadores, dada su gran resistencia al choque y su gran resistencia química. Principalmente se emplean para fabricar rellenos que mejoran las propiedades mecánica y pigmentos que mejoran la estética y protección.

La reparación mediante el uso de resinas consiste en aprovechar la capacidad que poseen para pasar del estado líquido a sólido, a través de un proceso que se denomina polimerización. De esta forma, se dota a la pieza de la dureza y estanqueidad necesarias.

Esta técnica se emplea para la reparación de materiales plásticos termoestables también llamados termoendurecibles, generalmente reforzados con fibra de vidrio.

Además, sus propiedades son mejoradas por la adicción de cargas de refuerzo, las cuales pueden ser de diferente naturaleza y presentar formas y estructuras muy variadas. La fibra de vidrio es el refuerzo que se usa en mayor medida.

El endurecimiento de estas sustancias se produce por la acción de un catalizador y un activador que mezclados con la resina, producen una reacción química que transforma el producto de un estado líquido o pastoso a uno sólido. Este proceso se llama polimerización.

El activador es un acelerador de la polimerización que permite que ésta se produzca a temperatura ambiente. Como acelerador, las sales de cobalto son las más utilizadas; se trata de un líquido azulado con olor a gasolina.

El catalizador es el producto que provoca la reacción de la polimerización. El endurecedor (o catalizador) de la resina de poliéster suele ser un peróxido orgánico. La proporción de este producto para el endurecimiento de la resina va desde el 1 hasta el 2% en peso (también vale en volumen pues sus densidades son prácticamente 1 gr/cc), dependiendo de la temperatura ambiente, humedad, cantidad de resina a preparar, etc.

La dosificación de estos productos se puede realizar por volumen o por peso, teniendo en cuenta que la mezcla debe ser lo más exacta posible y siempre respetando las cantidades del producto que hay que añadir. Es altamente recomendable usar jeringuillas, probetas, etc., para su medición.

Además de realizar un trabajo perfecto, tienes que evitar sufrir algún tipo de daño y para ello debes conocer las medidas de prevención de riesgos que deben estar presentes en tu trabajo y que te permitirán realizar reparaciones por mucho tiempo; se trata de las normas de seguridad que tienes que conocer para no poner en peligro tu seguridad ni la de tus compañeros y compañeras.

En la reparación de elementos metálicos y sintéticos se realizan operaciones de restauración de superficies, aplicación de productos, algunos de ellos de elevada toxicidad, aportaciones de calor y operaciones de lijado entre otras. Para llevar a cabo las citadas operaciones es necesaria la utilización de numerosos y variados equipos y herramientas específicos para cada tarea.

Para evitar que el trabajador o trabajadora sufra algún daño durante la realización de sus tareas, es muy importante que conozca perfectamente el modo de utilización de los equipos así como los peligros a los que puede estar expuesto durante su utilización. Por ello debes verificar el correcto estado de las herramientas antes de comenzar a usarlas y, de la misma manera, informarás sobre cualquier deterioro que hayas podido observar durante su uso.

Todos los equipos eléctricos, deberán disponer de clavija con toma de tierra por lo que será necesario que la conexión de estos equipos se realice a una toma que disponga de ello.

En las tareas de reparación de carrocerías tienen una mención especial los equipos de aporte de calor. Debido a los severso daños que pueden ocasionar estos equipos, es muy importante que respetes en todo momento las indicaciones para evitar incendios o explosiones. No trabajarás con los equipos de aporte de calor en zonas donde existan materiales inflamables, y además la zona de trabajo deberá estar perfectamente ventilada. Las botellas de los gases de soldaduras deberán estar perfectamente sujetos con algún sistema de retención que evite su caída.

Todo equipo de trabajo debe indicar en sus instrucciones de uso los equipos de protección necesarios para que el trabajador o trabajadora no sufra daño. Debes conocerlos y utilizarlos.

Un trabajador o trabajadora que realice tareas de reparación de piezas está expuesto a numerosos riesgos como golpes, cortes, atrapamientos, posturas de trabajo inadecuadas, proyección de partículas, quemaduras producidas por los equipos de aporte de calor, inhalación de productos dañinos, etc. El uso adecuado de los equipos de protección individual puede evitar que estos riesgos puedan ocasionar accidentes o enfermedades en los trabajadores o trabajadoras.

Un operario de taller dedicado a la reparación debe usar, guantes de protección que le proteja de cortes y golpes, calzado de seguridad con puntera reforzada para evitar golpes de objetos o herramientas, protección auditiva cuando el equipo lo indique, gafas o pantalla de protección para evitar la intrusión de partículas o sustancias en los ojos, mascarilla para el uso de los productos químicos que lo indiquen y los equipos de protección para soldadura que dependiendo de la misma consistirá en mandil, manguitos, pantalla, etc.