3 puntos por GN⁺ 2023-09-10 | 1 comentarios | Compartir por WhatsApp
  • Los bricks de LEGO suelen conocerse como un juguete centrado en ABS, pero en realidad las piezas han usado distintos plásticos según la época, la transparencia y los requisitos de resistencia y flexibilidad
  • Los primeros CA y Bakelite ofrecían colores vivos y brillo, pero el CA se deformaba con el tiempo, lo que generó problemas de compatibilidad con los bricks modernos y llevó al cambio a ABS hacia 1963
  • En las piezas transparentes, después del CA el material principal fue el PC, y desde alrededor de 2018~2019 el MABS, capaz de expresar colores transparentes y efectos glitter, empezó a reemplazar a la mayoría
  • Materiales como PP, PA, POM, TPU, SEBS y PE se eligen según las fuerzas y movimientos que recibe cada pieza, como bisagras, engranes, ejes, llantas, hojas y empaques
  • LEGO ha invertido en materiales sostenibles y en la transición de sus empaques, pero aún no ha anunciado un sustituto definitivo del ABS, que representa la mayor parte de su producción, y la mayoría de las piezas siguen basándose en combustibles fósiles

Las piezas de LEGO no son de un solo material

  • Las piezas de LEGO no son un solo plástico, sino el resultado de una selección de materiales según el uso
  • Aunque la mayoría de los bricks básicos están hechos de ABS, históricamente y también hoy se usan varios plásticos a la vez
  • Los nombres de los plásticos suelen referirse a familias con cientos de composiciones detalladas, y los aditivos y colorantes pueden influir en el rendimiento de la pieza
  • La formulación exacta de los plásticos de LEGO sigue siendo un secreto comercial

Cómo se pasó de los bricks iniciales al ABS

  • CA (Cellulose Acetate) es un plástico termoplástico moderadamente rígido, con buen brillo, colores vivos y transparencia
    • Se usó en los primeros bricks de LEGO en 1949
    • Siguió usándose hasta la época de Town Plan y Samsonite
    • Con el tiempo tiende a deformarse mucho, por lo que muchos bricks antiguos ya no son compatibles con los modernos
    • LEGO cambió a ABS hacia 1963 y dejó de usar CA por completo en 1970
  • Bakelite es una marca comercial y el primer plástico sintético del mundo; a diferencia del CA o el ABS, es un plástico termoestable
    • Una vez endurecido, no puede moldearse de nuevo
    • Resiste el calor, no se deforma con facilidad, y es muy brillante y algo translúcido
    • Entre 1950 y 1953, la sueca Geas Konstharts produjo bricks para LEGO
    • Algunos investigadores de la historia AFOL creen que los bricks de Geas en realidad podrían haber sido Catalin o Beetle
  • ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) es un termoplástico fuerte, estable y resistente a los rayones
    • Desde 1963 ha representado la gran mayoría de las piezas de LEGO
    • Sin colorante tiene un aspecto lechoso semitranslúcido, por lo que no sirve para piezas transparentes
    • LEGO recibía en el pasado pellets de ABS de Bayer, y en 2004 la división de ABS de Bayer pasó a ser Lanxess
    • Lanxess suministra a LEGO ABS de la marca Novodur, coloreado con tintes Macrolex

Cambios en los materiales de las piezas transparentes

  • SAN (Styrene-Acrylonitrile Resin) es un plástico muy transparente, de aspecto similar al vidrio
    • Es un material frecuente en recipientes económicos para bebidas
    • Es rígido y resistente, pero puede amarillear con el tiempo
    • Su transparencia lo hace adecuado para prismas, y podría haberse usado también en los parabrisas de LEGO desde los años 70 hasta inicios de los 90
  • PC (Polycarbonate) es un material fuerte que puede ser muy transparente
    • Parece haber reemplazado al CA en las piezas transparentes al mismo tiempo que el ABS reemplazó al CA en las piezas opacas en 1963
    • La mayoría de las piezas transparentes en la historia de LEGO se han fabricado con PC
    • Desde el cambio de LEGO a MABS alrededor de 2019, el PC ahora solo se usa en piezas opacas como bisagras y uniones
    • El PC transparente tiende a pegarse consigo mismo cuando encaja firmemente, por eso a veces cuesta sacar un cono transparente de una barra 4L
    • El PC que usa LEGO es Makrolon de Lanxess
  • MABS (Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) es un termoplástico de alta resistencia y buena resistencia al impacto
    • No es tan fuerte como el ABS convencional
    • A diferencia del ABS, ofrece alta transparencia y permite colores transparentes brillantes y efectos glitter
    • Desde alrededor de 2018, LEGO empezó a usar MABS en la mayoría de las piezas transparentes
    • Es posible que el cambio se deba a que el PC usa BPA y a la mayor regulación de la UE
    • Tiende a verse un poco más lechoso que las piezas transparentes antiguas, aunque parece haber mejorado a medida que LEGO refina el material

Materiales especiales según resistencia, fricción y flexibilidad

  • HIPS (High Impact Polystyrene) es un plástico de alta durabilidad
    • Se usa en los primeros bricks PRIMA, las waffle plate y las baseplates modernas
    • Tiene resistencia al impacto, pero puede ser quebradizo
    • Al desgastarse, sus bordes tienden a ponerse blancos
    • Los bricks antiguos de polystyrene hacen un sonido agudo, parecido al vidrio, al caer
    • Actualmente parece que LEGO añade aditivos de caucho al HIPS para mejorar resistencia y flexibilidad y reducir el blanqueamiento
  • PP (Polypropylene) es un plástico resistente y flexible
    • Se usa en la mayoría de las armas de Bionicle y en piezas de minifiguras que se romperían fácilmente si fueran de un plástico más rígido
    • Su flexibilidad permite usarlo en estructuras de bisagra viva (living hinge)
    • No puede volverse totalmente transparente, por lo que colores como Transparent Green pueden verse casi opacos en PP
    • También se usa en cubetas grandes, vasos de pick-a-brick y polybags para piezas y sets pequeños
  • PA (Polyamide), es decir, nylon, es un plástico muy resistente y con buena resistencia al impacto
    • Es adecuado para conectores y engranes, donde la durabilidad importa más que el color perfecto
    • LEGO usa nylon desde los años 60 en acoples flexibles para vehículos
    • Muchas de esas piezas antiguas ahora se han endurecido y se vuelven muy quebradizas
    • Los bricks Technic modernos con pin integrado, como el 42929, son piezas de moldeo dual: la parte del brick es ABS y la del pin es PA
  • POM (Polyoxymethylene), también llamado acetal, es muy estable y de baja fricción
    • Tiene propiedades similares al PA
    • Se flexiona mejor, por lo que sirve para ejes largos que deben poder doblarse un poco sin romperse
  • TP (Thermoplastic Polyester) es una categoría amplia de materiales que incluye PET
    • Puede ser fuerte y muy transparente
    • En LEGO es más tenaz que el PC, lo que ayuda a que las piezas delgadas de fuego no se rompan con facilidad
    • Es más suave que el ABS, así que reduce la posibilidad de que un brick separator dañe otros bricks
    • Los separadores antiguos estaban hechos de HV-PC, así que es posible tener ambos tipos

Materiales de las piezas suaves y tipo goma

  • PE (Polyethylene) es un termoplástico común, de baja resistencia, baja rigidez y bajo punto de fusión
    • Es relativamente flexible, así que sirve para piezas grandes y delgadas como hojas y tallos
    • Existen HDPE y LDPE; cuanto menor es la densidad, más suave es el material
    • El plástico delgado de las bolsas de compra de las tiendas LEGO es LDPE
    • Algunos estuches portátiles con bisagra viva son de HDPE
    • En 2018, como parte de su plan de sostenibilidad a largo plazo, LEGO empezó a obtener el PE usado en piezas como hojas a partir de caña de azúcar en un 98%
    • Aunque cambia el origen de la materia prima, el producto final es teóricamente el mismo
  • MTPO (Metallocene Thermoplastic Polyolefin) es un material muy suave
    • Se usa en piezas que deben doblarse mucho sin dañarse
    • Parece ser una variante de TPO, una categoría de termoplásticos mezclados con elastómeros
  • TPU (Thermoplastic Polyurethane) es un termoplástico fuerte pero elástico
    • Sirve para usos donde la flexión repetida desgastaría materiales más débiles
    • LEGO usa TPU en straps de Dots y VIDIYO, y en piezas semiflexibles como las orejas del perro DUPLO
    • El TPU es más rígido y fuerte que el MTPO
  • SEBS (Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) es un termoplástico que se comporta como caucho sin requerir vulcanización
    • LEGO usa SEBS en las llantas
    • Se dice que LEGO es la empresa que más llantas fabrica en el mundo por cantidad de piezas, no por masa
    • En el pasado, las llantas de LEGO parecen haber estado hechas de SBS, menos estable y menos resistente al calor que el SEBS

PET y materiales no plásticos

  • PET (Polyethylene Terephthalate) es un tipo de poliéster y un plástico usado en botellas de agua, textiles, electrónicos y muchas otras aplicaciones
    • Actualmente LEGO usa PET en empaques termoformados tipo clamshell, como los de Build-a-Minifig y promociones de Comic-Con
    • También se están desarrollando prototipos de bricks de PET por su facilidad de reciclaje
    • Los bricks de PET aún no se han lanzado públicamente
  • Además del plástico, LEGO también ha usado en sus sets metal, tela, espuma, bandas elásticas y madera
    • Estos materiales complementan funciones de juego, texturas y movimientos que son difíciles de lograr solo con plástico

Transición hacia materiales sostenibles

  • En 2015, LEGO anunció que invertiría 1,000 millones de DKK, unos 150 millones de dólares, durante 15 años para desarrollar nuevos materiales sostenibles para sus productos
    • El plan comenzó en 2016 con la apertura del LEGO Sustainable Materials Centre en Billund
    • En 2018 empezaron a aparecer en sets piezas de polyethylene de origen vegetal
    • Para 2020, LEGO ya estaba eliminando gradualmente las bolsas plásticas de compra en sus tiendas
  • A finales de 2020, LEGO reforzó de forma importante su plan de sostenibilidad y anunció una inversión de 400 millones de dólares
    • El plan incluía sustituir todos los empaques por materiales sostenibles
    • También incluía iniciativas de responsabilidad social
    • En 2022, las bolsas de plástico dentro de los sets empezaron a ser reemplazadas por bolsas de papel
  • El ABS representa alrededor del 80% del volumen de producción de LEGO
    • LEGO ha probado más de 250 variantes de PET y cientos de otros plásticos
    • También existen ejemplos de bricks de prueba hechos con maíz, algas y trigo
    • Hasta ahora no se ha anunciado un sustituto definitivo del ABS
    • La mayoría de las piezas de LEGO siguen basándose en combustibles fósiles

Casos de materiales para bricks que LEGO no ha usado

  • Otros fabricantes han usado diversos materiales que LEGO no ha usado en sus bricks de construcción
    • Eco-Bricks y Mokulock fabricaron bricks de madera, y American Bricks de Halsam ya presentó bricks de madera en 1939
    • Varias marcas han hecho bricks metálicos como juguetes de escritorio para adultos
    • Minibrix y Bild-O-Brik usaron bricks de caucho duro como juguetes de construcción tempranos con el concepto stud-and-tube a mediados de los años 30
    • Kiddicraft de Hilary Page usó tanto urea-formaldehyde como Bakelite en sus juguetes
    • También existen ejemplos de bricks 2x4 hechos con PLA a base de maíz; el PLA es de origen biológico y biodegradable
    • Bio-On probó bricks sostenibles a base de PHA
    • En los años 30, la marca belga Batima hizo bricks con Galalith, derivado de la caseína, una proteína de la leche
    • Candy Blox está hecho de dextrosa comprimida y se puede comer

1 comentarios

 
GN⁺ 2023-09-10
Comentarios de Hacker News
  • Lego también tiene una página casi igual
    https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...

    • Está bueno que exista una página así. Eso sí, el artículo original también cubre materiales usados en el pasado, mientras que la página de Lego parece centrarse en usos actuales e incluye detalles adicionales como proveedores
    • Me pregunto si prácticamente copiaron ese artículo de Bricknerd. Algunas gráficas, en especial la configuración de TP, se ven sospechosamente parecidas
  • Ya no estoy en mi “etapa Lego”, pero este artículo en general se lee como una taxonomía de plásticos, y eso me pareció interesante
    Si alguien hiciera algo parecido a una tabla periódica de los plásticos, bien podría llenarla con piezas de Lego. La mayoría conoce bien los ladrillos y sus propiedades. Y de verdad me sorprendió que Lego haya usado baquelita alguna vez

    • Me da curiosidad a qué etapa Lego te refieres
      ¿La etapa en que los niños quieren juguetes y construyen lo que se les ocurre, la etapa en que los adultos reviven recuerdos de la infancia, o la etapa en que los adultos compran modelos caros y elaborados de miles de ladrillos, demasiado complejos para niños?
    • Supongo que el PVC no aparece en la lista porque puede contener residuos de monómeros tóxicos
  • Me gusta Lego desde niño y, ya de adulto, todavía lo uso de vez en cuando. En especial, los sets de robots Mindstorms son muy divertidos
    Sabía que el ABS era el material principal y que las piezas flexibles de Bionicle debían estar hechas de otro material, pero no sabía que todo el asunto fuera tan complejo. Es impresionante manejar un catálogo enorme de piezas y además lidiar con las pequeñas diferencias de fabricación según cada material

  • Es un excelente artículo sobre plásticos desde una perspectiva de ingeniería. Me gustó en particular la parte de que “LEGO es famosa por fabricar la mayor cantidad de llantas del mundo por número de unidades, aunque no por masa”

    • Me pregunto si también mencionaron caucho, quizá algo como EPDM
  • Nunca lo había pensado demasiado, pero entonces quizá por eso las bases que usaba de niño tendían a quebrarse al doblarse, mientras que las de los niños se doblan y se ponen blancas. ¿O eso no es por el material sino simplemente por el paso del tiempo?

    • Eso es por el tiempo. Los plastificantes, sustancias químicas que hacen que los plásticos se puedan doblar en distintos grados, se van escapando con el tiempo, y entonces el plástico se vuelve duro y quebradizo
      En realidad, ese es el estado básico de un plástico sin plastificantes, y la superficie, según el material, se vuelve grasosa o pegajosa. Los “plásticos duros” se vuelven grasosos en la superficie, y los plásticos “soft touch” se vuelven pegajosos. Si alguna vez tocaste el cable de un teclado Apple de 40 años, sabes cómo se siente un plástico soft touch al que se le fueron los plastificantes. Paradójicamente, los “plastificantes” hacen que el plástico sea más elástico y pueda flexionarse sin dañarse, así que en la práctica se parecen más a un elasticizer
  • Hay cosas para las que todavía no he visto respuesta. ¿Cuál es la mejor forma de guardar Lego para que se mantenga como nuevo, o al menos bien conservado? ¿También importa la elección del material del recipiente de almacenamiento?
    ¿Guardar ladrillos viejos junto con piezas nuevas del mismo tipo de plástico podría mejorar su calidad? Como cuando revives pan o galletas secas poniéndolas junto con otras frescas. Me da curiosidad si alguien tiene experiencia con esto

    • No soy experto en Lego, pero desde el punto de vista de ciencia de materiales, el peor factor casi siempre es la radiación ultravioleta, es decir, la exposición al sol. Cambia los colores, vuelve frágil el plástico y también puede deformarlo
      Después vienen el calor y el oxígeno. Según el material, también varía su vulnerabilidad al daño químico. El ABS tiende a degradarse incluso con solventes débiles, mientras que el PET es muy resistente a solventes. No creo que guardar ladrillos viejos con ladrillos nuevos haga mucha diferencia. El ABS sí emite gases, pero principalmente cuando se calienta, y el daño en ABS en su mayoría no es reversible. No es un material muy bueno para conservación a largo plazo y tiene muchas desventajas
    • Hace poco saqué los Lego que usaba de niño, y después de 40 años la mayoría seguía pareciendo nueva
      Algunas piezas blancas estaban un poco amarillentas, pero no de forma uniforme, así que parece algo ocurrido por haber estado al sol antes de guardarlas. La caja de baterías sí parecía haberse vuelto un poco quebradiza. Al principio los Lego estuvieron en una caja de cartón en el ático de la casa de mis padres, luego pasaron por varios sótanos y finalmente volvieron a guardarse en un ático
    • Conviene guardar las llantas por separado. Las llantas de los 90 están bien, pero las de los 2000 empezaron a derretirse después de unos 10 años
      No sé mucho de caucho, pero parece que cambiaron de caucho natural a uno derivado del petróleo. El problema de las llantas que se derriten es que también dañan otras piezas con las que están en contacto, así que pueden arruinar un set entero
  • “Pero hasta la fecha no se ha anunciado un reemplazo definitivo, y la inmensa mayoría de las piezas LEGO todavía se basa en combustibles fósiles”
    Creo que el objetivo original era fabricar Lego sostenible para 2030. Apoyo la decisión en sí, pero es una lástima que haya sido tan difícil de lograr. Aun así, espero que sigan adelante

    • Si usas combustibles fósiles para producir alimentos, logística, transporte, etc., el CO2 y otros contaminantes entran directamente a la atmósfera. En cambio, usarlos para fabricar Lego tiene un impacto relativamente menor
      Sería bueno poder crear plásticos alternativos con menor impacto ambiental, pero no deberíamos usar alternativas menos ecológicas solo porque no están basadas en combustibles fósiles. Eso sería simplemente greenwashing
  • Como alguien que de muy chico llevaba sus construcciones Lego al límite, el olor del ABS sobrecalentado por fricción me resulta muy familiar

    • Me da curiosidad qué construías. Probablemente usabas sets Technic
  • Con este tema es difícil evitar la disonancia cognitiva. De niño me encantaba Lego y mis hijos también tienen muchos, pero pensar en todo ese plástico que terminará en un basurero me deja sentimientos encontrados
    Lego da muchísima alegría, pero su impacto ambiental tampoco se puede ignorar. También me decepciona un poco no haber pensado en comprar de segunda mano. Es un ejemplo interesante de por qué el problema de la contaminación es tan difícil. Es “solo un juguete”, no algo esencial para la calidad de vida ni directamente ligado a la comodidad; si no encontramos una forma ecológica de fabricarlo, ¿en teoría podríamos renunciar a él?

    • No sé quién tira sus Lego. Lego es uno de los ejemplos más claros de juguetes heredables que de verdad resisten el paso del tiempo
    • No sé qué pasó en otros casos, pero yo heredé Lego de mis primos y mi colección pasó a mi sobrino. Ningún Lego terminó en un relleno sanitario
      Si alguien los tiró, fue una elección personal; eso no significa que Lego tenga que volverse necesariamente ecológico. Es probable que esos sustitutos sean funcionalmente peores y duren menos
    • El plástico ya se volvió parte de nuestra cultura. Casi todo el mundo lleva plástico encima
      Como alternativa ecológica, la empresa alemana Anker ofrece ladrillos “reales” hechos con una mezcla de arena de cuarzo, tiza y aceite de linaza. https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
    • En la parte final del artículo dice que LEGO está invirtiendo en desarrollar plásticos sostenibles de origen vegetal. De verdad están haciendo el esfuerzo
      Puedes seguir comprando LEGO y pensar que con eso ayudas a reducir el problema de los residuos plásticos
    • Lego cuesta 10 dólares por libra, y gracias a su durabilidad y calidad también es fácil de vender. Es muy común que pase por varias manos
      Si no fabricas un producto con los materiales más baratos posibles, la gente nota la diferencia y actúa en consecuencia
  • ¿El acetato de celulosa es el material que se usa en lentes de sol o anteojos? No sabía que tendiera a deformarse

    • Sí. El acetato de celulosa suele deformarse o degradarse de dos maneras. Una es la deformación por migración de plastificantes, y la otra es el fenómeno de exudar o licuarse como “lágrimas” al envejecer
      Esa exudación también se llamaba “síndrome del vinagre” por el olor, y por supuesto ese olor se debe al ácido acético