(Sesión 6-7) - (Archivo) Material Sintéticos.pdf

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1 TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES MATERIALES SINTÉTICOS MATERIALES SINTÉTICOS, CLASIFICACIÓN Y APLICACIONES Veremos… 2 - Uso de Materiales Sintéticos - Aplicaciones.

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  • 1TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESMATERIALES SINTTICOS

    MATERIALES SINTTICOS, CLASIFICACIN Y APLICACIONESVeremos

    2

    - Uso de Materiales Sintticos - Aplicaciones.

  • 2OBJETIVO ESPECFICO

    Diferenciar e identificar las aplicaciones de los

    materiales sintticos ms utilizados en el

    mundo industrial.

    3

    INTRODUCCIN Y REPASO

  • 3REPASO PROPIEDADES DE LOS MINERALES

    5

    MATERIAS PRIMAS

    METALES

    FRRICOSNO

    FRRICOS

    PESADOS LIGEROS

    NO METALES

    NATURALES SINTTICOS

    TERMOPLASTOS (PLASTMEROS)

    DUROPLASTOS (DURMEROS)

    ELASTMEROS

    REPASO PROPIEDADES DE LOS MINERALES

    6

    MATERIAS PRIMAS

    METALES

    FRRICOS

    Acero de Construccin 0.5%C

    Hierro Fundido

    NO FRRICOS

    PESADOS

    Plomo (Pb)

    Cobre (Cu)

    Latn (Aleac. CuZn).

    Zinc (Zn)

    Estao (Sn)

    LIGEROS

    Aluminio (Al)

    Magnesio (Mg)

    NO METALES

    NATURALES

    Madera

    Piedra / Mrmol

    Asbesto

    Vidrio

    Cuero

    Cermica

    Caucho

    SINTTICOS

    TERMOPLASTOS (PLASTMEROS)

    Poliamida

    Polietileno

    Vidrio Acrlico

    DUROPLASTOS (DURMETROS)

    Resina de Fenol

    Resina de Poliester

    ELASTMEROS

    Poliuretano blando

  • 4REPASO METALES NO FERROSOS

    7

    REPASO METALES NO FERROSOS - ALGUNAS PROPIEDADES

    8

    CONDUCTIVIDAD ELCTRICA [Cu, Al, Ag]

    RESISTENCIA A LA OXIDACIN [Pb, Cr,

    Al, Sn, Ni]

    RESISTENCIA A LA CORROSIN [Ag. Au, Pt]

    MAQUINABILIDAD[Al, Cu, Sn]

  • 5REPASO METALES NO FERROSOS

    9

    Aluminio

    No se oxida

    Laminable

    Facill de fundir

    Moldeable

    ...

    REPASO METALES NO FERROSOS - ALUMINIO

    10

    Maleables y maquinados

    Piezas automotrices, cajas de engranajes, repuestos elctricos,etc.

    Resistente a la corrosin

    Soldabilidad

    Utensilios de cocina, tanques para gasolina y aceite, almacenamiento de alimentos, etc.

    Tenaz y resistente a la corrosin.

    Equipos de manejo de alimentos y accesorios marinos

    Monturas, estructurassoldadas, tanques,etc

    Al - MgAl - Si

    [SILUMIN]

    Al - CuAl - Mn

  • 6REPASO METALES NO FERROSOS

    11

    Cobre

    Conductibilidad elctrica y

    trmica

    Ductibilidad

    Resistencia a la corrocin y oxidacin

    Maquinabilidad

    Maleabilidad

    No magntico.

    Soldabilidad

    Poca resistencia mecnica

    REPASO METALES NO FERROSOS - COBRE

    12

    Alta resistencia a soluciones alcalinas salmuera y productos alimenticios) Uso Industrial qumica y farmacutica

    Bronce Fosforoso

    Bronce al Aluminio

    Bronce al Silicio

    Latn Ordinario

    Latn para maquinado (Pb)

    Latn Naval

    Latn alumnico

    Cu - Zn (Latones -Pb, Sn, Al)

    Cu - Sn (Bronce)

    Cu - Ni (Metal Model)

    ...

  • 7REPASO METALES NO FERROSOS - LATN

    13

    LATN ORDINARIO(Paneles de

    radiadores, remaches, Accesorios para

    plomeria.

    LATN PARA MAQUINADO (Pb)

    Placa para grabados llaves, piezas de

    cerradura, piezas de relojes

    LATN NAVAL (resistencia mecnica y a la corrocin) Tubos

    de condensadores e intecambiadores de

    calor, ect.

    LATN ALUMNICO (Mejor resistencia a la

    corrocin)

    REPASO METALES NO FERROSOS - BRONCE

    14

    BRONCE FOSFOROSO (Tenacidad, alta resistencia

    a la corrosin y bajo coeficiente de friccin)

    Arandelas seguros, bujes, diafragmas, discos de

    embrague.

    BRONCE AL ALUMINIO (Resistencia a la corrosin atmosfrica y agua)

    BRONCE AL SILICIO (Resistencia mecnica, mas

    fuertes) Construccin de marina, en tanques y recipientes sujetos a

    presin.

  • 8REPASO METALES NO FERROSOS

    15

    Zinc

    Recubrimiento galvanizado en Hierro y Acero

    Puro es relativamente

    suave y de baja resistencia

    ZAMAC (fabricacin de

    piezas por fundicin a

    presin (Diecasting)

    Piezas de automvil, utensilios

    domsticos candados y

    juguetes, et.

    Maquinables a costo mnimo

    MATERIALES SINTTICOS

  • 9 Son materiales orgnicos obtenidosartificialmente partiendo de productos delpetrleo, gas natural o materias primas como:carbn, cal, aire y agua.

    Todos pueden ser amasados entre 90 y 200oC. Es decir pueden trabajarse plsticamente. (Se les llama tambin plsticos)

    Definicin de los plsticos

    Naturales

    Sintticos

    Por su naturaleza

    Termoplsticos

    Termoestables

    Elastmeros

    Por su estructura interna

    Clasificacin de los plsticos

    Extrusin

    Moldeo

    Calandrado

    Conformacin al vacio

    Tcnicas de conformacin

    Materiales plsticos

  • 10

    LOS PLSTICOS

    Cualquier material fabricado por elhombre, susceptible de ser moldeadoen una forma determinada, por mediode: Pequeos esfuerzos.

    Temperaturas bajas.

    Pueden ser de origen: Mineral (petrleo, gas natural)

    Vegetal (madera, algodn, plantasoleaginosas, gomas vegetales y laresina de algunos rboles)

    Animal, (la leche y sus derivados:casena)

    CARACTERSTICAS DE LOS PLSTICOS

    Son baratos

    Tiene baja densidad

    Su quema es muy contaminante

    Elevada masa molecular y bajadensidad.

    Son sensibles al calor.

    Son aislantes trmicos, elctricos yacsticos.

    Presentan buena resistencia a losagentes qumicos inorgnicos y alagua.

    Pueden ser conformados por presino calor.

    Impermeables.

    Fcil mecanizado.

  • 11

    ESTRUCTURA DEL PLSTICO

    Es parte de una estructurasimple llamado monmero.

    La reaccin qumica de losmonmeros provoca la uninde estos en largas cadenasllamadas polmeros. A esteproceso se llamapolimerizacin.

    # molculas Caractersticas1 monmero Gas6 monmeros Lquido

    36 monmeros Grasa140 monmeros Cera500 monmeros polietileno

    ESTRUCTURA DE LOS PLSTICOS

    La longitud de la cadena determina lascaractersticas de los plsticos.

    Frgiles: 20 a 30 monmeros en lacadena.

    Blandos: 100 a 1000 monmeros enla cadena.

    Resistentes y flexibles: ms de 1000monmeros en la cadena.

  • 12

    CLASIFICACIN DE LOS PLSTICOS

    PLSTICOS DE ORIGEN NATURAL.

    Celulosa esta contenida en lasmembranas de las clulas vegetales,por ejemplo el roble.

    Derivados de la celulosa (celofn yceluloide)

    El celofn se obtiene a partir de lacelulosa, cuando sta es tratadacon cido actico se consigueproductos no inflamables por ellose emplea en el encintado debobinas elctricas y como aislantede humedad.

  • 13

    Hilos para obtener el RAYN(Celulosa + sosa custica y sulfuro de carbono) Puede imitar el tacto de la seda, lana, algodn o lino.

    El celuloide (celulosa + cido ntrico)

    Para tubos y plastificacin de hojas de papel.

    PLSTICOS DE ORIGEN NATURAL.

    Plsticos derivados del cauchonatural: gomas blandas y duras. A partir del LATEX (ciertos

    rboles tropicales).

    Cuando el ltex se coagula sevuelve quebradizo

    Si se le aade cido actico o sele quema se obtiene el cauchocrudo (suelas de zapatos ypegamentos)

    PLSTICOS DE ORIGEN NATURAL.

  • 14

    PLSTICOS DE ORIGEN ANIMAL

    La casena (sustancia que se obtiene de la leche) es la materia prima conla que se obtiene la galalita, material plstico con el que se fabricanpeines, botones, etc.

    PLSTICOS DE ORIGEN MINERAL

  • 15

    SEGN SU ESTRUCTURA INTERNA

    TERMOPLSTICOS (Molculas en cadenasparalelas con algunos enlaces entre ellos).

    Se reblandecen cuando se calientan yse endurecen cuando se enfran.

    TERMOESTABLES (macromolculas entodas direcciones)

    Al calentarse sufren cambios que losendurecen definitivamente. Una vezendurecidos no pueden volver afundirse.

    ELASTMEROS (conocidos como GOMAS)

    Soportan grandes cambios de forma yvuelven a su estado primitivo.

    No pueden fundirse de nuevo.

    MOLDEO DE LOS PLSTICOS

  • 16

    MOLDEO DE LOS PLSTICOS

    Por compresin

    Por inyeccin

    Por extrusin Por soplado Al vaco

    PLSTICOS TERMOESTABLES

    Prensadas en placas son: Muy duras Mecanizables por arranque de viruta.

    Engranajes, casquillos para cojinetes

    Son materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusin y formacin-solidificacin, se convierten en materiales rgidos que novuelven a fundirse.

  • 17

    MOLDEO POR COMPRESIN Cuando es una resina termoestable.

    Se introduce en forma de granos o estado pastoso en moldes calientes deacero. Un taco calentado aplica suficiente calor y presin para ablandar elpolmero y llenar la cavidad del molde. hasta (149 C).

    Se puede aadir fibra de vidrio y colorantes, se presiona hasta adaptar laforma del molde.

    Utensilios de cocina.

    MOLDEO POR INYECCIN

    Resinas termoestables.

    Se introduce la resina en un cilindro calentado por una resistencia. Unmbolo inyecta el plstico a presin en el molde. Cuando la pieza se enfra seabre el molde y se extrae la pieza.

    Carcasas de electrodomsticos o piezas de maquinaria (objetos de grancalidad).

  • 18

    MOLDEO POR INYECCIN

    Tobera dosificadora

    Molde enfriado

    Rpida solidificacin

    Ejemplos:

    Ruedas dentadas

    PLSTICOS TERMOPLSTICOSUn termoplstico es un plstico que a cierta temperatura se convierte en unlquido y se endurece cuando se enfra.

  • 19

    MOLDEO POR EXTRUSIN Resinas termoplsticas.

    Se introduce la resina en forma de granos en un cilindro calentado por unaresistencia.

    Un tornillo empuja los granos hacia la salida, llamada HILERA, el material salede forma continua, se enfra en el aire, se enrolla en bobinas para seralmacenado.

    Tubos, varillas y recubrimiento de conductores.

    MOLDEO POR SOPLADO Resinas termoplsticas.

    Se introduce un tubo reblandecido en un molde abierto en dos partes.

    Se cierra una parte del tubo y por la otra se insufla aire hasta que el plstico se adapte a las paredes fras del molde. Se abre el molde y se extrae la pieza.

    Botellas y botes.

  • 20

    MOLDEO POR SOPLADO

    MOLDEO AL VACO De conformado en caliente y se aplica a sustancias termoplsticas.

    Placas que se reblandecen. Primero se insufla aire hasta que el plstico tomela forma de la matriz hembra, luego se succiona hasta que el material adoptela matriz macho, luego fra se extrae la pieza.

    Piezas abiertas: cubos, vasos o recipientes.

  • 21

    APLICACIONES DE LOS PLSTICOS

    OTRAS APLICACIONES

    La fabricacin de lminasduras.

    Laminas Flexibles.

  • 22

    PINTURAS Y ADHESIVOS

    Pinturas: pigmento+plstico termoplstico+solvente

    Pegamentos: plsticos termoestables llamados resinas epoxicas)

    Las espumas.

    LAS FIBRAS SINTTICAS

    Nylon, polister, acrlico.

  • 23

    CLASES DE PLSTICOS

    Termoplsticos y termoestables

    MECANIZACIN POR ARRANQUE DE VIRUTA

    En los termoestables se producen virutascortas y quebradizas, y en lostermorplsticos, por el contrario, virutaslargas y de buena eliminacin.

    En general se debe trabajar con altasvelocidades de corte y pequeos avances.

  • 24

    PEGADO DE PLSTICOS

    Los termoplsticos

    PVC, el plexigls y el poliestireno se

    deshacen con un disolvente, y se

    unen inmediatamente despus de

    aplicar el pegamento.

    Los termoestables se raspan para

    darles rugosidad. El pegamento: una

    resina epoxi.

    APLICACIONES DEL PLASTICO

    Empaquetado Se comercializa una buena cantidad de PEBD en forma de rollos de

    plstico transparente para envoltorios. El PEAD se usa para pelculas plsticas ms gruesas, como la que se

    emplea en las bolsas de basura. Se utilizan tambin en el empaquetado: el polipropileno, el

    poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC). El polipropileno es una buena barrera contra el vapor de agua; tiene

    aplicaciones domsticas y se emplea en forma de fibra para fabricaralfombras y sogas.

  • 25

    APLICACIONES DEL PLASTICO

    Construccin:

    Sector que ms utiliza todo tipo deplsticos.

    El PEAD se usa en tuberas, del mismomodo que el PVC; tambin en forma delminas.

    APLICACIONES DEL PLASTICO

    Aislamiento de cablese hilos.

    Aplicado en forma deespuma sirve paraaislar paredes y techos

    Marcos para puertas,ventanas y techos,molduras y otrosartculos.

  • 26

    APLICACIONES DEL PLASTICO

    Automovilstica - Piezas de motores.

    Colectores de toma de aire, tubos decombustible, botes de emisin,bombas de combustible y aparatoselectrnicos.

    Carroceras de automviles (plsticoreforzado con fibra de vidrio).

    Juguetes artculos deportivos.

    UN GRAVE PROBLEMA

  • 27

    EL RECICLAJE

    VENTAJA CONVERTIDA EN DESVENTAJA

    Plstico desechado: Post-uso Deterioro (roto)

    Ocasionan problemas:

    Recoleccin, traslado y disposicin final.

    Gran problema en grandes ciudades.

    Tarea costosa y compleja para los municipios.

    Un camin con capacidad para transportar 12 toneladas de desechoscomunes, transportar apenas 6 7 toneladas de plsticos compactado,y apenas 2 de plstico sin compactar.

  • 28

    PROBLEMA EN CRECIMIENTO

    Envases de PET: gran problema

    Sustitucin de los envases de vidrio por losde plstico retornables y no retornablesposteriormente.

    Falta de legislacin.

    Si bien existen ms de cien tipos de plsticos,los ms comunes son slo seis.

    Se identifica con un nmero dentro de untringulo a los efectos de facilitar suclasificacin para el reciclado.

    Exigen generalmente un reciclaje porseparado.

    Reciclado significa que ha sido manufacturado de productospreviamente usados como por ejemplo peridicos, botellas de plstico,

    contenedores de vidrio o latas de aluminio.

    Reciclable Cuando la etiqueta y la publicidad de un producto dicenque es reciclable significa que puede ser recolectado y usado otra vez o

    que puede convertirse en otros productos utilizables.

    Biodegradable Los materiales biodegradables son aquellos quepueden descomponerse en elementos encontrados en la naturaleza

    cuando se expuestos al aire o a la humedad.

    fotodegradable Se desintegran cuando son expuestos a unacantidad suficiente de luz solar.

  • 29

    Smbolo de Flechas Concntricas

    Muchos productos exhiben este smbolo que algunas veces significa

    que el producto o envase est fabricado con materiales reciclados y

    otras veces denota que el producto o envase es reciclable. Si

    solamente uno de estos significados es aplicable al producto o envase,

    el fabricante debe indicar cul es el que se aplica.

    Smbolo SPI

    Este smbolo, que fue desarrollado por la Society of the Plastics

    Industry, SPI, es utilizado por los fabricantes para indicar el tipo de

    plstico utilizado en la manufacturacin del envase. Los nmeros de

    los cdigos SPI van del 1 al 7.

    2

    PEAD

    3

    PVC4

    PEBD

    1

    PET

    5

    PP

    6

    PS

    7

    OTROS

  • 30

    PEBD: polietileno de baja densidad

    Bolsas de todo tipo: supermercados;

    Pelculas para agro (recubrimiento deacequias);

    Envasado automtico de alimentos yproductos industriales: leche, agua, plsticos,etc.;

    Base para paales desechables;

    Bolsas para suero;

    Contenedores hermticos domsticos;

    Bazar;

    Tubos y pomos: cosmticos, medicamentos yalimentos.

    Tuberas para riego.

    Propiedades1. No txico 2. Flexible y liviano 3. Transparente 4. Inerte (al

    contenido) 5. Impermeable 6. Bajo costo

    4PEBD

    PEAD: polietileno de alta densidad

    Envases para: detergentes, leja,aceites automotor, champu,lcteos;

    Cajones para pescados,gaseosas, cervezas;

    Envases para pintura, helados,aceites;

    Tuberas para gas, telefona, yuso sanitario;

    Bolsas tejidas; Guas de cadena, piezas

    mecnicas. Recubrimiento de lagunas,

    canales, fosas de neutralizacin Tanques de agua y canalones de

    lmina, etc..

    PROPIEDADESResistente a las bajas temperaturas;Alta resistencia a la tensin; compresin,traccin;Baja densidad en comparacin con metales uotros materiales;impermeable,;Inerte (al contenido), baja reactividad;No txico

    2PEAD

  • 31

    TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESMATERIALES SINTTICOS