INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Octubre, 2017). Vol. 2, No.10.1 pp. 109-137  
(
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v2.n10.1.2017.569  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Polipropileno reforzado con fibra natural para fabricación de paneles  
internos de las puertas de un automóvil  
Polypropylene reinforced with natural fiber for the manufacture of interior  
panels of the doors of an automobile  
Manuel Fernando Gómez Berrezueta  
Universidad Internacional del Ecuador, Ecuador  
Paúl Wilfrido Méndez Torres  
Universidad Politécnica Salesiana, Ecuador  
Autor para correspondencia: fernanditogb@hotmail.com, magomezbe@uide.edu.ec,  
pwmt1979@gmail.com, pmendez@ups.edu.ec  
Fecha de recepción: 10 de Agosto de 2017 - Fecha de aceptación: 30 de Septiembre de 2017  
Resumen: Este artículo presenta las características técnicas, económicas y ambientales a  
considerar para fabricar una pieza de uso automotriz, que cumplan con las especificaciones. En  
este estudio, se discuten las propiedades y ventajas de los compuestos de fibra natural en paneles  
de puertas interiores. Las fibras naturales están reemplazando otros materiales en varias partes de  
automóviles debido a su peso ligero, bajo costo, bajo CO2, reciclabilidad. El objetivo de este  
proyecto es que los componentes cumplan los siguientes requisitos: simplicidad de construcción,  
facilidad de fabricación, colocación de materiales y bajo costo. El documento describe los efectos  
de varios parámetros materiales tales como tratamientos de la fibra, composición microestructural,  
técnicas de fabricación de compuestos, propiedades técnicas, cantidad de fibra a añadir establecida  
en% de peso, tipo de polímero, etc.; a varios niveles de contenido de fibra. Las pruebas de Charpy  
permitieron establecer la influencia de la fibra sobre la resiliencia del material compuesto y  
microscopía electrónica de barrido (SEM) para analizar el tipo de fractura producida. Todos los  
ensayos están en Normas Internacionales de ASTM o Estándares Internacionales de ISO.  
Finalmente, los datos experimentales indican que los materiales procesados con fibras naturales  
(fibras de yute-kenaf) tienen un mejor rendimiento mecánico global. En esta aplicación pueden  
mejorar económicamente el rendimiento cuando se usan termoplásticos no reforzados  
convencionales. Los compuestos de fibra-polipropileno naturales tienen algunos inconvenientes  
inherentes: el procesado y la materia prima.  
Palabras Clave: bajo costo; características físicas; compuesto; fibra natural; microestructura;  
paneles interiores; puertas de automóviles; polímero; polipropileno; propiedades mecánicas;  
reciclable; yute  
Abstract: This article presents the characteristics technical, economic and environmental to  
consider to make a piece of automotive use considerations, namely that meet the specifications. In  
this study, the properties and advantages of natural fiber composites in inner door panels are  
discussed. Natural fibers are replacing other materials in various parts of automobiles due to their  
lightweight, low cost, low CO2, recyclability. The goal of this project is the components that meet  
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the following requirements: construction simplicity, ease of manufacturing, placement of materials  
and low in cost. The paper describes the effects of several material parameters such as fiber  
treatments, microstructural composition, composite-manufacturing techniques, techniques  
properties, quantity of fiber to be added established in % weight, polymer type, etc. A several  
levels of the fiber content. The important of the tests: tensil and bending experiments have been  
carrying out to evaluate the resistance and plasticity, respectively, Charpy tests allowed  
establishing the influence of the fiber on the resilience of the composite, scanning electron  
microscopy (SEM) to analyze the type of fracture produced. All tests are in ASTM International  
Standards or ISO International Standards. Finally experimental data indicate that the materials  
processed with natural fibers (Jute-Kenaf fibers) has a better global mechanical performance. In  
this application they can economically improve performance when conventional unreinforced  
thermoplastics are used. Natural fiber-polypropylene composites have some inherent drawbacks:  
processing and feedstock.  
Key words: low cost; physical characteristics; composite; natural fiber; microstructure; interior  
anels; car doors; polymer; polypropylene; mechanical properties; recyclable, jute  
Introducción  
Los materiales plásticos, por lo general polímeros, son comúnmente usados en diferentes  
ramas de la ingeniería como: arquitectura, eléctrica, aeronáutica y automotriz. Siendo la industria  
automotriz, diseño y fabricación de partes del vehículo, la que más se ha desarrollado en los  
últimos años, debido a las exigencias de las restricciones sobre el medio ambiente. Siendo  
necesario el uso de materiales plásticos reforzados con fibras sintéticas y/o naturales. Las fibras  
naturales como: lino, yute, sisal, corteza de banano, entre otras; se ha usado en algunos  
componentes automotrices como: paneles interiores de puertas, espaldares, paneles de  
instrumentos, apoyacabezas, guardafangos, consolas y otros; por brindar algunas ventajas: más  
bajo costo, renovables y biodegradables. Estas fibras son procedentes de diferentes partes del  
mundo, principalmente donde existe clima cálido. El reemplazo de materiales como el aluminio,  
el acero, plásticos reforzados con fibras sintéticas (vidrio, carbono) permite la disminución de la  
masa y ahorro de combustible. Presentan una muy buena resistencia mecánica (Cristaldi, 2010).  
Esta tendencia empezó en Europa, luego continuó en EEUU y Asia.  
En base a las necesidades y especificaciones técnicas de la aplicación ingenieril a  
fabricar, en este caso un panel interior de las puertas de un automóvil, se debe analizar las  
condiciones de funcionamiento de la pieza, de manera individual y en conjunto; tomando en  
cuenta aspectos técnicos de diseño y fabricación. Como todo elemento de uso automotriz debe  
pasar por rigurosos métodos de evaluación y pruebas, para cumplir con las especificaciones: de  
seguridad, rendimiento, medioambientales, económicos, etc. En lo referente a las  
especificaciones técnicas más significativas de la pieza a fabricar se consideran: resistir a  
esfuerzos y cargas durante el impacto de tipo lateral, una óptima resistencia térmica, tener un  
buen acabado superficial, cumplir condiciones funcionales y dimensionales (específicos de  
acuerdo al tipo y clase de vehículo), resistencia a los golpes y fatiga, reacción favorable a  
factores medioambientales como humedad, rayos solares, materiales extraños (polvo, aceites,  
etc.). Aspectos como las prestaciones mecánicas, la resistencia térmica, o la emisión de  
componentes volátiles responsables de la aparición de olores en el interior de los vehículos deben  
mejorarse para los materiales usados en partes internas del vehículo.  
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Dada la importancia de alcanzar estándares de seguridad en los vehículos y su relación  
costo/beneficio existen algunas regulaciones que limitan uso de ciertos materiales, obligando  
así, a la búsqueda de nuevas alternativas en el uso de materiales para la fabricación de ciertas  
piezas del automóvil.  
Las regulaciones de Seguridad de los vehículos, establecen pruebas y estándares que  
deben cumplir los vehículos, es así en lo referido a las puertas y su componentes establecen en  
EEUU, según FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standards) Parte 571- Resistencia al  
impacto, estipula en los estándares 201 y 214, lo relacionado con Protección de los ocupantes en  
impacto interno y Protección en impacto lateral; respectivamente (Figura 1 y Figura 2). También  
en la Parte 572-Sección F- Pruebas Dinámicas: de impacto lateral usando dummies (SIDs)-  
FMVSS 214 (Side Door Streength), para cumplir con las regulaciones del Departamento del  
Transporte de Estados Unidos (U.S. DOT). En Europa existen pruebas similares regidas por  
EuroNCAP.  
Figura 1. Test of Side Impact  
Recuperado de http://www.nhtsa.gov/cars/rules/import/FMVSS/  
En Europa según 2000/53/EC, normativa relacionada con la vida útil y reutilización de  
los vehículos, determinó que para el 2006, el 80% del vehículo debe ser reciclado y reusado,  
aumentando al 85% en el 2015. En Japón era de 88% en el 2005 y debe alcanzar el 95% en el  
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015 (Holbery, 2006).  
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