maderacementoconcretoyesopiedrasmetalesvidrioplsticopinturacermicaarcillaladrillocorchofieltrotextiles

1 edicin,tirada Junio, 2009

Queda prohibida, salvo excepcin prevista en laley, la reproduccion (electrnica, qumica, mecnica,ptica, de grabacin o de fotocopia), distribucin,comunicacin pblica y transformacin de cualquierparte de esta publicacin-incluido el diseo de lacubierta-sin la previa autorizacion del Editorial. Lainfraccin de los derechos mencionados puede serconstitutiva de delito contra la propiedad intelectual(ISBN: 984-686-1785-2)

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1.Madera2.Concreto Cemtento Yeso3. Piedras4. Metales5.Polmeros6.Vidrio7.Cermica8.Textiles9. Fieltro10. Pintura

GlosarioFuentesBibliogrficas

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Este documento cuenta con una descripcinespecfica de materiales de uso arquitectnicoy/o de diseo, los cuales se han dividido encaptulos para comprender mejor la informacin.Dicha informacin consta de trminosarquitectnicos (y con un glosario general) parahacer ms fcil la bsqueda algn tipo de material,su uso, caractersticas, especificaciones yproveedores.

Es importante notar que cada material tiene sudebida definicin, estructuracin y utilizacin, porlo que se complementa con imgenes dereferencia de cada uno de los materiales y conun banco de fuentes bibliogrficas y de pginasWeb que nos ayudan a relacionarnos y entender dichos materiales. Tambin se incluyen algunosde los materiales ms innovadores dentro delcampo de la construccin de nuestra poca.

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Captulo 1

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GENERALIDADES DE LA MADERA

Madera, sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los rboles y se ha utilizado durante miles de aos comocombustible y como material de construccin. Aunque el trmino madera se aplica a materias similares de otras partesde las plantas, incluso a las llamadas venas de las hojas. ("Madera", Enciclopedia Microsoft Encarta 98 1993-1997Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.)

Maderera, Industria; sector que se ocupa de la produccin de madera para la construccin (tablas, tablones, vigas yplanchas), para la fabricacin de postes de telgrafo, barcos, travesaos de ferrocarril, contrachapados, muebles yebanistera.

Caractersticas de la Madera

Propiedades Fsicas:Las propiedades fsicas principales de la madera son:

Resistencia Dureza Rigidez Densidad

sta ltima suele indicar propiedades mecnicas puesto que cuanto ms densa es la madera, ms fuerte y duraes. La resistencia engloba varias propiedades diferentes; una madera muy resistente en un aspecto no tiene por quserlo en otros. Adems la resistencia depende de lo seca que est la madera y de la direccin en la que est cortadacon respecto a la veta.

La madera siempre es mucho ms fuerte cuando se corta en la direccin de la veta; por eso las tablas y otrosobjetos como postes y mangos se cortan as. La madera tiene una alta resistencia a la compresin, en algunos casossuperior, con relacin a su peso a la del acero. Tiene baja resistencia a la traccin y moderada resistencia a la cizalladucha.La alta resistencia a la compresin es necesaria para cimientos y soportes en construccin. La resistencia a la flexines fundamental en la utilizacin de madera en estructuras, como viguetas, travesaos y vigas de todo tipo. Muchos tiposde madera que se emplean por su alta resistencia a la flexin presentan alta resistencia a la compresin y viceversa;pero la madera de roble, por ejemplo, es muy resistente a la flexin pero ms bien dbil a la compresin, mientras quela de secuoya es resistente a la compresin y dbil a la flexin.

Otra propiedad es la resistencia a impactos y a tensiones repetidas. El nogal americano y el fresno son muy duros yse utilizan para hacer bates de bisbol y mangos de hacha. Como el nogal americano es ms rgido que el fresno, sesuele utilizar para mangos finos, como los de los palos de golf.

Otras Propiedades Mecnicas menos importantes pueden resultar crticas en casos particulares; por ejemplo, la elasticidady la resonancia de la pieza la convierten en el material ms apropiado para construir pianos de calidad.

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Estructura Bsica

Imagen de las partes de un tronco de rbol tpico.

Los rboles, como los arbustos, crecenpor la incorporacin sucesiva denumerosas capas de tejido leoso en eltallo que envuelven la plntula original. Eleje de esta plntula, formado por la raz yel tallo, est dividido en tres capasprincipales. La ms externa, llamadaepidermis, est formada por clulas deparedes delgadas y protege los tejidosinternos del eje.

La capa central o crtex es un aglomeradode clulas ms grandes de pared fina quefuncionan durante un tiempo como clulasde almacenamiento. La capa interna oestela consta de un anillo de clulaspericclicas resistentes, un anillo pluricelularde clulas de floema, un anillo pluricelularde clulas de xilema o leosas y un ncleointerior de clulas de paredes delgadasllamado mdula.

Fragilidad y Dureza

La madera es, por naturaleza, unasustancia muy duradera. Si no la atacanorganismos vivos puede conservarsecientos e incluso miles de aos. Se hanencontrado restos de maderas utilizadaspor los romanos casi intactos gracias auna combinacin de circunstancias quelas han protegido de ataques externos. Delos organismos que atacan a la madera,el ms importante es un hongo que causael llamado desecamiento de la raz, queocurre slo cuando la madera esthmeda. La albura de todos los rboleses sensible a su ataque; slo el duramende algunas especies resiste a este hongo.

El nogal, la secuoya, el cedro, lacaoba y la teca son algunas delas maderas duraderas msconocidas. Otras variedades sonresistentes al ataque de otrosorganismos. Algunas maderas,como la teca, son resistentes alos organismos perforadoresmarinos, por eso se utilizan paraconstruir embarcaderos.Muchas maderas resisten elataque de la terme, como lasecuoya, el nogal negro, la caobay muchas variedades de cedro.En la mayora de estos casos, lasmaderas son aromticas, por loque es probable que su resistenciase deba a las resinas y a loselementos qumicos quecontienen.

La dureza puede definirse comola resistencia que opone lamadera al rayado, desgastado,penetracin de herramientas yclavos, y a la compresin, que enella se ejerce. Cabe mencionarque la madera con un altocontenido de humedad tienesiempre menor dureza quecuando aquella disminuye.

CARACTERSTICASORGNICAS DE LASMADERAS

COLOR:El color intenso o acentuado es masnormal en las maderas duras y porel contrario el color blanco y marfilplido es normal encontrarlo en lasmaderas blandas. El color de lasmaderas sanas puede ser uniformeo variado y segn la forma en quese encuentren distribuidas lasterminaciones se tienen maderasmanchadas, veteadas, atigradas,punteadas entre otras. El grado dedurabilidad y viveza de los coloresdepende de la procedencia de lamadera, es decir, que si procedende rboles crecidos en un clima yun suelo ptimo, su color ser msvivo y duradero. El rango de coloresva desde el blanco al negro, conuna abundancia de amarillos ypardos, escaseando los rojizos, yan ms los grises y verdes.

OLOR:Este permite la diferenciacin entreuna madera y otra y se debe a laevaporacin paulatina de las resinasy aceites esenciales contenidos ensta. Como regla general el buenolor indica madera sana, y un olordesagradable es sntoma de algunaenfermedad o alteracin. Lasmaderas perfumadas son mscomunes en las regiones clidasque en las templadas, y la intensidaden el olor se relaciona con ladurabilidad, es decir que este d sepercibe ms en las maderas recincortadas.CUALIDADES Y DEFECTOSDE LA MADERA

Cuando adquirimos maderadebemos tener en cuenta losdefectos que puedan tener. Esconveniente adquirir la madera seca,dado que muchos de estos defectosprovienen de la fase de secado.Para evitar estos defectos en loposible, a continuacin se dan aconocer los motivos que los causan.

CANTOS: Los cantos irregularespertenecen normalmente al extremodel tronco prximo a la madera endesarrollo, lo que le confiere menorcalidad.

CORAZN DESCENTRADO: Se daen rboles que han crecido en laderao pendientes acusadas, o en lugarescon viento muy fuerte.

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5DESOLLADURAS: Si el desolladono es muy profundo es susceptiblede arreglarse, aunque quede lacicatriz.

GRIETAS EN LAS CABECERAS:Se suele dar cuando se ha secadola madera en un proceso rpido.

HENDIDURAS DE COPA: El secadointerior ha secado ms rpido en elexterior. Para utilizarlo deberprescindir de la parte que ha sidoafectada.

NUDOS: Vivos o muertos. Es dondese encontraba el nacimiento de unarama.

RETORCIDOS: Los tablonesretorcidos han alabeado endirecciones distintas. Rechcelos,son inservibles.

Imgen de las diferentes cualidades ydefectos de la madera

Las causas principales de los destrozos en la madera son los hongosligncolas y los insectos xilfagos.A los resinosos, les puede atacar hongos microscpicos visibles por uncambio de color en la madera como el azul de los resinosos, que atacan laalbura de la madera y superficialmente al duramen.

En la madera de haya principalmente y otras frondosas se da el"calentamiento", que produce un cambio de color en blanco, amarillo, rojoy marrn.

En la mayora de los casos los parsitos depositan huevos en la corteza yfisuras de la madera. Posteriormente las larvas al alimentarse de almidny celulosa principalmente, forman galeras.Existen parsitos que a la vez de larvas adems depositan grmenes dehongos.Una vez se han transformado de larva en insectos adultos abandonan elrbol o pieza de madera en la que se encuentran.

Los parsitos atraviesan si es necesario piezas de yeso e incluso de metalcomo el plomo.

La CARCOMA PEQUEA ataca al olmo y al tilo y resinosos ya trabajadosadems de otros frondosos.

La CARCOMA GRANDE a las construcciones viejas.

El HYLECOETUS afecta al pino, abeto del norte y otras muchas especies.

El BSTRICO y el SIREX GIGANTE afectan a los resinosos y el ALGAVARODE LAS CASAS a los resinosos ya trabajados.

El COMEJN (es el insecto adulto el que ataca la madera) destruye congran rapidez la madera.

El comejn es muy destructivo, ya que abren tneles en busca de estructurasde madera, donde excavan galeras para obtener alimento. Si disponen deltiempo necesario, se alimentan de ella hasta dejar slo una cscara hueca.

TIPOS DE MADERAS: SLIDAS Y BLANDAS

Los trminos maderas duras y blandas son muy relativos, pues en ocasionesno estn de acuerdo con la consistencia o solidez de las mismas.

La madera slida se caracteriza porque la textura de la madera seextiende hasta la parte central. Las maderas slidas se puedentallar o tornear y permiten ms detalles en su presentacin.

Las Maderas Duras

Proceden de rboles de crecimiento lento (caoba), por lo que son ms carasy, debido a su resistencia, suelen emplearse en la realizacin de mueblesde calidad. Por lo general se agrupan dentro de los rboles de tipo caducifolios.

Las Maderas Blandas

Proceden bsicamente de conferas (pino) o de rboles de crecimientorpido. Son las ms abundantes y baratas. Estas maderas absorben por logeneral mayor cantidad de agua que las duras, por lo que es importanteenriquecer el acabado mediante una capa adicional de barniz.

6En nuestro medio, las maderas ms conocidasen el mercado son:- Cedro- Laurel- Cortes Blanco- Caoba- Conacaste- Pino- Maquilishuat

Las maderas se clasifican en duras y blandasdependiendo del rbol del que se obtienen. Lamadera de los rboles de hoja caduca se llamamadera dura, y la madera de las conferas sellama blanda, con independencia de su dureza.

As, muchas maderas blandas son ms duras quelas llamadas maderas duras. Las maderas durastienen vasos largos y continuos a lo largo deltronco; las blandas no, los elementos extradosdel suelo se transportan de clula a clula, peros tienen conductos para resina paralelos a lasvetas.

Las maderas blandas suelen ser resinosas; muypocas maderas duras lo son. Las maderas durassuelen emplearse en ebanistera para hacermobiliario y parqus de calidad.La mayora de las maderas duras son ms fuertesy tienen menor tendencia a hendirse que lasmaderas blandas. Las maderas duras se utilizangeneralmente en la construccin de armazonespara tapicera a fin de asegurar clavos y tornillosen reas de alto impacto.

LA MADERA EN EL MERCADO

La presencia de una madera en el mercado y porconsiguiente, la existencia del nombre comercialy la delimitacin del nmero de nombrescomerciales se rige por las siguientescaractersticas:

1. Calidad y utilidad2. Disponibilidad3. Accesibilidad de su explotacin4. Conjunto de espacies de un mismo nombrecomercial

diferentes tipos de maderas.

Por nuestros intereses vamos a referirnos especialmentea las maderas para ebanistera y decorativa, aunqueteniendo en cuenta las maderas para talla y tornera queen muchas ocasiones tambin pueden intervenir en lafabricacin de muebles. Las cuales las encontramos enaserraderos y/o ferreteras y distribuidoras, mencionaremosalgunas conocidas tales como:Aserradero El PinitoAserradero El TriunfoLos AbetosAserradero PrimaveralFerreterasOtras.

MEDIDAS ESTNDARES DE LA MADERA

Con el fin de facilitar la eleccin de las dimensiones encuanto a la madera se presenta a continuacin, un cuadrode medidas estndares comerciales mas comunes; puestoque, debe tenerse en cuenta que podran existir medidasespeciales segn la clase y procedencia de la madera. Lamadera se compra por Varas.Entre las maderas ms vendidas* en nuestro medio estn:

* Nota: El Conacaste es la madera ms gruesa existenteen el pas y tambin es por la que ms cobran loscarpinteros por trabajarla ya que es muy daina para lasalud. Los precios se determinan en funcin del estilo yla calidad de la unidad y si estn hechos de madera slida,enchapada, laminada o de una combinacin. El preciotambin puede variar si el producto fue importado ofabricado localmente en cuanto diseo de mueble serefiere.Las medidas especiales (fuera del estndar, se mandana hacer a un aserradero, en este caso el Aserradero SanJulin, Sonsonate.)

7MADERA CONTRACHAPADA

GENERALIDADES.

Hoy en da, el chapeado en las maderas constituye unagran necesidad en el mercado, debido a la escasez demaderas de buena calidad; pero muy pocos conocen sufabricacin y sus propiedades, y se cree que poreconomizar debe utilizarse este tipo de maderas.El chapeado de maderas, es un sistema que se utilizacon fines estructurales, ya que se ha implementado en maderas que dbiles, en las que su veteado es muycorto, eso no permite la resistencia necesaria en loscortes requeridos en los diseos, es por eso que sonreforzadas colocando tablas fuertes de maderas macizas,junto a las chapas finas de dichas maderas dbiles.Generalmente cuando se habla de maderas chapeadas,se piensa en ebanistera barata y de mala calidad, perolejos de esto, los chapeados son formas de tratar lamadera de manera artesanal y no constituyen bajo ningnaspecto materia dbil o defectuosa, ya que posee lasmismas capacidades que cualquier madera maciza.

CUALIDADES DEL CHAPEADO.

La cualidad ms importante de stas maderastransformadas, es que se aprovecha al mximo el usode maderas de poca resistencia, en combinacin conotras, brindando al diseador, la posibilidad de utilizartodo tipo de maderas, sin poner en riesgo la calidad deldiseo.A parte de brindar la resistencia necesaria, como cualquiermadera sin tratar, los chapeados, favorecen los efectosestticos y visuales, que no se consiguen con las maderascomunes, por ejemplo con la colocacin de chapasusando distintos tipos de madera en la misma superficie,ya que se logra un contraste de colores muy agradablea la vista, y esto se puede apreciar mucho en los muebleselaborados con ste material.Por otra parte, se facilita su uso al brindar soluciones encortes de curvas muy pronunciadas, las que se pudelograr perfectamente con las maderas macizas, pero sistas poseen vetas muy cortas, quedaran dbilesestructuralmente hablando, a diferencia de las chapeadas,ya que stas brindan la resistencia necesaria en elmueble.

QU SON LAS CHAPAS Y CMO SE OBTIENEN?

Las chapas son planchas de 1,6 y 2,0 mm de espesory de 1.27 x 2.54 m, que sirven para fabricar tableroscontrachapados, o bien, para recubrir otros productosfabricados con otros materiales o especies. Tambin,sirven para recubrir otras maderas y dar el aspecto demaderas de mejor calidad, para usos en mueblera yrevestimientos interiores en casas.Esto permite obtener maderas de aspecto lujoso a unprecio mucho ms bajo que las macizas y, endeterminadas aplicaciones, poseen una calidad y unaprestaciones superiores a sta.

Las chapas son cortes rectos y delgados de madera, enforma de pliegos, que se utilizan para obtener de maderasdbiles, la resistencia que se necesita de ellas, por mediode un proceso de enchapado, que coloca cierta cantidadde pliegos de maderas diferentes juntas, formando unasola tabla en la que las chapas externas, son de maderasmacizas y duraderas.

Los tipos de chapas se clasifican o distinguen por mediode su mtodo de fabricacin. Hay mltiples formas deobtener las chapas, que van desde sistemas muyantiguos, hasta mtodos muy sofisticados y apoyadosen la ms alta tecnologa.

Antiguamente las chapas se cortaban a mano, utilizandocomo nico recurso, las sierras, el proceso debarealizarse por dos o ms hombres, apoyando el troncode pie en el suelo, e iban haciendo las tablas sin llegara la base del tronco ya que se cortaba al final, obteniendoas la misma medida de pliegos de madera.Con el paso del tiempo, el sistema cambi y fueroncortadas con una sierra circular, pero luego se dieroncuenta que con ste sistema, se desperdiciaba muchamadera en forma de aserrn, por lo que actualmente,ste proceso resulta inadecuado.

maderas contrachapadas

TIPOS DE CHAPAS.

Segn la posicin del taco de madera, se pueden obtenerdos formas de dibujo en las chapas:Chapa Rameada: este es el tipo de corte paralelo, quese consigue cortando la chapa en todo el ancho del tronco. En la foto de la izquierda, se puede observarperfectamente el dibujo de la chapa, que ha sido cortadapara obtener la forma rameada en su dibujo.

Chapa Listada: este es el tipo de corte cuarteado, queconsiste en dividir el tronco en cuatro cuartos y as obtenerun dibujo de fibras rectas. Como se puede apreciar en elejemplo de la foto.

Ejemplode chapalistada

8Por otro lado, se puede hacer una chapa, mediante unbloque cuarteado en el que el eje se coloca en una esquina;al girar la pieza se obtiene una chapa listada al principio,un poco ms ancha y se acaba el cuarto con una chapalistadaPara hacer un corte rotatorio, se coloca el tronco en unamquina grande, en forma de torno, y se hace girar pasandola cuchilla, que se fija anteriormente, segn el grosor de lachapa requerido.

Este es utilizado cuando se fabrican contrachapados, yaque el veteado que se consigue con ste, no es muyinteresante.

Cuando se van a cortar los troncos, es recomendableaplicarles vapor, para ablandarlos un poco. Al calentar eltronco se obtienen las siguientes ventajas:

Un rendimiento mayor de chapa.Se incrementa la calidad de la chapa y sus dimensiones.Decrece la variacin del grosor de la chapa.Las chapas que son cortadas por el sistema rotatoriose preparan del tamao requerido inmediatamente despusde cortarlas y se pasan por un horno de secado que lasdeja con la humedad necesaria. Al igual que las cortadasen plano, se pasan despus por el secadero u horno, yluego se cortan con la guillotina, en su longitud.

CLASES DE CHAPAS

Aparte de las mencionadas anteriormente, hay muchasmaderas que solo se pueden aprovechar por medio dechapas, como por ejemplo: la palma, la trepa y la raz olupia.

-Las palmas: estas se obtienen del corte de un trozo detronco, separado en dos partes, o donde surge una ramagrande, por lo general, las palmas son de la parte superiordel rbol. Las vetas son muy complicadas en ste tipo detrozos, ya que aparece en forma de pluma, cuya longitudvara desde unos cuntos centmetros, hasta un metro.Los trozos de ste tipo, son muy frgiles ya que la veta esmuy pequea. Los ms conocidos son las de nogal, fresnoy caoba.

-LAS TREPAS: se consiguen en trozos parecidos al de laspalmas, pero desde la raz. En este tipo de chapas, seconsiguen veteados muy llamativos y decorativos. Por logeneral, se hacen de nogal.

-LAS RACES O LUPIAS: ste tipo de chapas, son lasms comercializadas, stas se obtienen de lasirregularidades que se forman en los troncos. Por seruna acumulacin de nudos, la longitud de la veta es muypequea, lo que puede originar un desprendimiento delcentro de los nudos, o que la chapa se desmorone al sercortada. Las ms cotizadas son las de ambuan, mai-dou, tuya, fresno, nogal, olmo, laurel. Existe tambinuna raz llamada vavona, que proviene de una conferallamada secuoya.

-AROLINE O FINELINE: es un tipo de chapa, que yacasi no se usa, quizs por ser demasiado limpia. Estasse obtienen, pegando las chapas en montones, alrededorde cien, y una vez endurecido el pegamento, se cortannuevas chapas en ngulo recto con las primeras, y elresultado son chapas que muestran los bordes de laschapas iniciales. Con ste proceso se permite hacermuchas piezas iguales.

Todas las chapas son frgiles y quebradizas, por lo quehay que manejarlas con mucho cuidado. Debenalmacenarse con cierta humedad, para que no se quiebren

CLASES DE TABLEROS

En el mundo de la ebanistera, los tableros se han hechomuy comunes por la facilidad que ofrecen en el trabajoen madera. Los tableros dependiendo de su fabricacin,se pueden clasificar en diferentes tipos:

Tablero Aglomerado Melamnico: es un tipo de aglomeradorechapado, en el que en vez de aadir las chapas finas,se aaden lminas de papel impreso.

Tablero Aglomerado de fibras MDF: formado por fibrasde madera afieltradas y prensadas, con aglomerantes oautoaglomerantes.

MDF Rechapado: se usa mucho en la ebanistera porla uniformidad de su superficie y su costo de fabricacinno es tan elevado como otros tipos de tableros.

MDF Melamnimo: es igual que el MDF rechapado,pero con una calidad y costo inferiores.

Tablero de Fibras Tblex: producto completamentenatural, compuesto por madera desfibrada, sin ningnaditivo; es un producto compacto y homogneo, concaras de un lado rugoso, y del otro liso.

Tablero Alistonado de madera maciza: este consisteen un panel hecho de tablas pegadas entre s en formade canto.

Tablero Contrachapado

Tablero Curvado: formado por chapas de maderapegadas por sus caras, por medio de un sistema demolde y contramolde.

Tablero Aglomerado: elaborado con partculas demadera u otro material leoso, aglomeradas entre smediante presin.

Tablero Aglomerado Rechapado: es igual que el procesoanterior, con la diferencia que esta aade en sus carasexternas una chapa fina

Tipos de tableros.

9Los tableros contrachapados constituyen,expresados en volumen, el ms importantede todos los productos de paneles de madera.Los maderas o tableros contrachapados, sonformados por chapas de madera desenrolladay pegada, superpuestas generalmente a 90unas de otras, casi siempre en nmerosimpares. El pegamento o adhesivo utilizadopuede ser de dos tipos: Fenlico (para laintemperie) y Urico (para interiores). Estetipo de tableros se deforma menos que lasmaderas macizas(FUENTE:www.ut.edu.co/fif/0941/ppm/chapasytriplex.doc)

Las ms comunes son las de 3 y 5 chapas,peo existen tambin las de 7, 9 11 o mschapas.Por lo general, los tableros son de maderasblandas, como el abeto y el pino. Las chapasinteriores del tablero, son de una madera debaja calidad.

TABLERO CONTRACHAPADO

Clasificacin de la maderacontrachapada SEGN sus grados decalidad

- Tipo I: interior resistente a la humedad.Comprende cuatro grados de calidad 1, 2, 3,4, referidos a la cara y contracara.- Tipo II: resistente al agua y a la moderadaexposicin a la intemperie. Comprende cuatrogrados de calidad 1, 2, 3, 4, de acuerdo conlo requisitos establecidos.- Tipo III: exterior a tipo de agua y para usosmarinos. Comprende tres grados de calidad.

Clases de contrachapado

1.- Contrachapado de interior. Sirve para aplicaciones de interior noestructurales y normalmente tiene una cara de mayor calidad que laotra.2.- Contrachapado de exterior. Los hay para exposicin total o parcialal exterior y sirve para aplicaciones no estructurales.3.- Contrachapado nutico. Es un contrachapado estructural de altacalidad con las dos caras de calidad fabricado principalmente parausos nuticos.4.- Contrachapado estructural. Est indicado para usos industrialesen los que la resistencia y durabilidad son las caractersticasprimordiales. Las caras suelen ser de peor calidad.Su uso depende principalmente de la especie de madera usada parasu creacin, el tipo de adhesivo, como ya se explico y adems lacalidad y grosor de las chapas.

PROCESO DE FABRICACIN DE LOS TABLEROSCONTRACHAPADOS

Para la fabricacin de los tableros contrachapados se debe tener encuenta que primero se deben hacer las chapas que conforma lamateria prima primordial del tablero.Bsicamente las chapas se obtienen rebobinando el tronco. Es decir,en el proceso productivo, el tronco descortezado de 2.5mt de longitudes llevado a una mquina de bobinadora, la que aplica un cuchilloen forma paralela longitudinal que va sacando una lmina del espesorrequerido hasta llegar al centro del tronco.

Secado de la chapa: Para hacer posible la elaboracin de tableroshay que secar la chapa inmediatamente. (1) la diferencia del secadode la chapa con el secado de la madera aserrada es que la chapase seca a temperaturas mucho ms elevadas (150 a 230C). Debidoa que sus espesores son pequeos estas se pueden aplicar sin temora efectos negativos y adems en un tiempo corto. El secadonormalmente se lleva a cabo en tneles largos de secado, a travsde los cuales pasa la chapa.

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MANUFACTURA DE LOS TABLEROS

Se encola y prensa un tablero para al que formarun panel slido que posea las mismascaractersticas y resistencia que la madera maciza.

Encolamiento: Se debe hacer de la manerasiguiente:Aplicar la cola uniformemente y una capa delgada.Adems el pegante o cola debe humedecer lasuperficie de la chapa, pegarse rpidamente a lamisma.

Esta aplicacin se hace por medio de mquinas que poseen rodillos superpuestos de modo quegiran transportando la chapa entre ellos.

Normalmente no se aplica cola en las carasexteriores.

Los tableros se colocan entre dos lminas paraser llevados a la prensa.

Como se dijo antes, las colas utilizadas sonUrica y Fenlico

Se pueden utilizar aditivos para controlar laviscosidad, mejorar las condiciones de aplicacinde la cola, mejorar las condiciones de adhesindel pegante, controlar el contenido de humedady bajar los precios de la misma.

El prensado en fro de la chapa o tableroencolado trae como beneficio el dar ms flexibilidadpara el manejo de los tableros antes del prensadoen caliente. Los panales as prensados puedenser almacenados desde 2 hasta 8 horas. Tambinmejorar el pegado de las chapas, reduce lacomprensin durante el prensado en calientehaciendo posible el utilizar tiempo ms corto deprensado evitando que la temperatura del tablerose eleve, demasiado. El tiempo de prensado fropuede ser de 5 a 10 minutos.

Prensado en caliente bajo altas temperaturasy altas presiones.

El tiempo de prensado depende del:

a)Tipo de adhesivob)Temperatura de prensac)Grosor del tablerod)La presin de prensado depende de la especie

Las razones ms comunes de los defectos del prensadocaliente son:

a.La cualidad de pegado o encolado, el cual sta afectadopor la especie, calidad de la resina, calidad de los aditivosusados en la mezcla y los defectos de manufacturacin.Estos ltimos son los ms importantes, los cuales puedenser evitados por medio de buen control de calidad.

b.Cuando se unen las chapas, se debe evitar que noqueden espacios huecos entre chapa y chapa. Cuandolas chapas se pegan, se hacen con mquinas especialesde precisin y prensadas en prensas de platos calientes,que pueden llegar a trabajar hasta 40 tableros de unavez, gracias a sus numerosos platos.

Acabado de los tableros

Cortar los tableros para obtener unas dimensiones finales;generalmente se hace con sierras circulares de dimetrosque van de 150 a 400 mm y un nmero de dientes entre30 y 60 a una velocidad de 60 a 90 m/s y la velocidad dealimentacin de los tableros es de 20 a 40 m/s.

Lijado de la superficie del tablero para lograr el grosoruniforme deseado y obtener buena superficie. Normalmente0.2 a 0.3 mm son lijados de ambas caras (superficies) delos tableros

Control de calidad. Que se pueden hacer basndose ensimple inspeccin o en ensayos segn especificacionesdadas.

Tablero alveolar.

Tablero a la veta o laminado

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Captulo 3

PIEDRAS

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PIEDRAS

Sustancia mineral, ms o menos dura y compacta constituye las rocas.

Piedras Naturales

Las piedras se hallan en la naturaleza formando grandes masas rocosas, poragrupacin de minerales. Se denominan rocas simples o compuestas segn estnformadas por minerales iguales o distintos.

1. Brechas2. Travertino3. Granito4. Prfido5. Pizarra6. Mrmol7. Cliza

Piedras Artificiales

Piedras Artificiales Conglomeradas

Es la unin de 3 elementos1. ridos2. Conglomerados3. Agua

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ridos

Son fragmentos rocosos que provienen de la disgregacin naturalde las rocas por la accin de diferentes agentes naturales. Enotras palabras, es un material de origen sedimentario, tambinpodemos agregar, que se obtienen a partir de la trituracin depiedras naturales.

Existe una clasificacin de esta clase pero es segn su medidaa. ridos gruesos o gravasb. ridos finos o arenas

ROCAS

TIPOS DE ROCAS

A.CUARZOEs el componente ms importante en lamayora de las rocas. En cuanto a la aparienciafsica cabe sealar que es incoloro. Sinembargo, en ocasiones se nos manifiesta entonalidades grises o pardas.

B.FELDESPATOEs un mineral constituido esencialmente desilicio y oxigeno, asociados a otros elementoscomo aluminio, calcio, hierro, magnesio, sodio,potasio etc. Son los minerales dominantes enla corteza terrestre. Se representa entonalidades grises, rosceas, verdes. Etc.

C.MICAEsta es mucho ms blanda que los dosanteriores

1.Conglomerados

Los conglomerados son aquellos productos que se emplean enla construccin para poder unir ciertos materiales entre s. Estostienen la capacidad de pegar diferentes materiales sueltos parahacer posible el generar otros materiales nuevos.

Tipos de conglomerados

a.AREOS

BARRO

Este es una material que qumicamente es estable, es aislantetrmico y acstico y que fcilmente se adhiere a la madera y losmateriales que son de origen vegetal.

ADOBE, TAPIAL, MACADAM, CUBIERTA DE CAIZO

PIEDRAS ARTIFICIALES1. Aglomerados2. Granticos3. Cermica4. Vidrio5. Conglomerados

CLASIFICACIN DE LAS ROCAS

A. ROCAS ERUPTIVAS O MAGMTICAS

Se forman por la solidificacin de un magmao lava, una masa mineral fundida que incluyevoltiles, gases disueltos. El proceso es lento,cuando ocurre en las profundidades de lacorteza, o ms rpido, si acaece en lasuperficie.

Las rocas magmticas son con mucho lasms abundantes, forman la totalidad del mantoy las partes profundas de la corteza. Son lasrocas primarias.

ROCAS PLUTNICAS

Son conocidas como profundas por su situacine el interior de la tierra a gran profundidad.Todas ellas son de estructura cristalina. Lasms utilizadas en la construccin son:

Muestras con diferentes acabados

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1.GRANITOEs una roca plutnica cuyaapariencia es cristalina. Seclasifican por el tamao delgrano.

Grano GruesoGrano pequeoGrano imperceptible a simplevista

2.SIENITA

Es una roca de propiedades,colores y estructura anlogosa los del granito, aunque algomenos dura. Es un buenmaterial de construccin. Es decolor gris, rojizo o verdoso.Puede ser ms blanco que elgranito.

3.DIORITAEs una de la ms resistenteque el granito. Suele emplearseen decoracin y en pavimentosinteriores.

2. GABROSe trata de una rocaesencialmente de tonalidadesblancas con coloracionesverdes. De grano grueso, muyduro y resistente.

3.OLIVINOEs una roca plutnica que sedescompone fcilmente porlaminacin, y por ello es menosutilizada que las anteriores.

a.ROCAS VOLCANICASEste tipo de rocas provinieron de las rocas plutnicas al molificarse. Un ejemploclaro de este tipo de rocas es el BASALTO la cual es muy moderna para la realizacinde adoquines. Tiene gran resistencia.

b.ROCAS METAMRFICASEn sentido estricto es metamrfica cualquier roca que se ha producido por la evolucinde otra anterior al quedar sta sometida a un ambiente energticamente muy distintodel de su formacin, mucho ms caliente o ms fro, o a una presin muy diferente.Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar caractersticas quela hagan estable bajo esas nuevas condiciones.

Lo ms comn es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca essometida a calor o presin mayores, aunque sin llegar a fundirse pero tambinexiste un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada agran profundidad.

Las rocas metamrficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima delzcalo magmtico. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el gradode metamorfismo alcanzado, segn la influencia del factor implicado. Ejemplos derocas metamrficas, son las pizarras, los mrmoles o las cuarcitas.

Las principales rocas metamrficas utilizadas en la construccin son:

GNEIS SERPENTINA PIZARRA MRMOL

TIPOS DE PIEDRA PARA INTERIORES

PIZARRASSon aquellas rocas que sirven para cubrir paredes o estructuras tipo decorativas.Adems podemos agregar que sirven para pavimentacin.

Muestra de granito

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a.ROCAS SEDIMENTARIASSe constituyen porcompactacin y cementacinde los sedimentos, materialesprocedentes de la alteracin ensuperficie de otras rocas, queposteriormente sontransportados y depositadospor el agua, el hielo y el viento,con ayuda de la gravedad o porprecipitacin desdedisoluciones. Tambin seclasifican como sedimentarioslos depsitos de materialesorgangenos, formados porseres vivos, como los arrecifesde coral o los estratos decarbn. Las rocassedimentarias son las quetpicamente presentan fsiles,restos de seres vivos, aunque

Pizarra en Interiores

MRMOLEs una roca metamrficapero la cual se utiliza paraornamentacin, escultura,fachadas de edificios,elementos decorativos.

losas o recubrimientos eninteriores.

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APLICACIN DE PIEDRA Y SUSUSOS

Pavimentos Revestimientos Mampostera Pizarras de techar

TIPOS DE PIEDRA PARA PISOS

1. Mrmol: facil de limpieza. Sueleusarse en baos ( es resbaladiza)2. Travertino3. Laja4. Terracota5. Prfido6. Pizarra7. Arenisca8. Cuarcita9. Granito10. Calcreo

ACABADOS EN PIEDRA

Aburbujado

Es uno de los acabados ms tradicionales.Se aplica golpeando repetidas veces conuna bujarda que va punteando la superficiehasta dejarla con la textura deseada.Proporciona una superficie rugosa yhomognea, con pequeos crteresuniformemente repartidos. Se puede aplicaren , , y .

ApomazadoDesdibuja y suaviza los bordes de la piedra.Proporciona una superficie similar a la delpulido, pero sin brillo. Es un acabado quese aplica en piedras compactas, con ungrado mnimo de dureza. Es aplicable atodas las piedras.

FlameadoEs un acabado exclusivo del , queproporciona a la piedra una superficie rsticay rugosa.

MateTextura lisa, no brillante, ideal para evitarlos resbalones en la piedra destinada parasuelos.

Piedra envejecidaAcabado antiguo que realza el color e imita el desgaste y suavidadoriginal de una piedra antigua autntica.

PulidoCon el pulido se obtiene una superficie lisa y brillante y se otorga ala piedra mayor resistencia al ataque de agentes externos. Se aplicaprincipalmente en y .

SerradoDeja la superficie lisa, muy porosa y rugosa al tacto: la piedra quedamate, de color blancuzco y araada por la huella de la herramienta.

PIEDRA EN INTERIORES

Como material para acabado de interiores, la piedra posee comocaractersticas destacadas durabilidad, peso y presencia. Los ambientescon paredes o suelos de piedra integran la estructura con la superficiedando imagen de solidez y poder.

Como cualquier material natural est sujeta al desgaste y a los efectosdel paso del tiempo. A diferencia de otros materiales este procesotiene lugar a muy largo plazo. Para un buen mantenimiento se requieresegn el tipo de piedra sellado y limpieza con disolventes o jabonesespeciales.

Ofrece una variedad de colores y superficies sorprendente: tonosnegros, azules, prpura, verde, rojo; texturas lisas, afiladas, arrugadas;acabados estriados, salpicados, vetados, cristalinos. Cada tipo depiedra posee diferentes caractersticas en cuanto a porosidad,resistencia al desgaste y textura.

En interiores, lo ms habitual es su utilizacin en suelos, , , aunquetambin como revestimiento para paredes, chimeneas, encimeras enlas cocinas, baeras y lavamanos.

Detalle depiedra eninteriores

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GRANITO EN INTERIORES

En el mbito domstico puede utilizarse en distintas dimensiones y grosores. Parasuelos, revestimientos de paredes, superficies de trabajo o encimeras.

Los bloques individuales o de textura rugosa se utilizan frecuentemente en suelosal aire libre. La opcin del en baldosas es ms conveniente que en losas, debidoal elevado costo de estas ltimas.

El color del es definido por sus elementos constitutivos. stos pueden serblanquecinos, rosceos, grises o ligeramente azulados, as como tambin oscuros,casi negros.

MRMOL EN INTERIORES

Es un material incomparable en lo que hace a su traslcida belleza.

Es un material caro, aunque los avances tecnolgicos han permitido obtener losas de mrmol ms econmicas, finasy ligeras, las cuales son utilizadas para suelos acabado sproy revestimientos acabado pulido. Es un material que puedepulirse en profundidad.

Durante siglos fue smbolo de lujo ahora se utiliza para darle un estilo al interior.

El mrmol puro es casi blanco. Las impurezas que contiene hacen que su color vare entre el rosa, el verde, el rojo, elmarrn, el dorado y el negro. Normalmente posee vetas, lneas o un suave efecto nublado que otorga a la piedraprofundidad y apariencia traslcida.

PIZARRA EN INTERIORES

La pizarra es una de las piedras ms verstiles que se utilizan en la construccin: es casi la nica que puede partirseen finas lminas. Es resistente a los esfuerzos laterales, con el apoyo adecuado, rara vez se agrieta. Disponible entonos casi slidos y dibujos moteados o veteados, su aspecto es resbaladizo y hmedo, en parte debido a su altocontenido en mica.

Su color vara entre el gris azulado y el verde grisceo, junto con el negro carbn. Su acabado puede ser liso y uniformeo bien aserrado, de apariencia "rstica", superficie irregular y grietas poco profundas.

Aplicaciones de mampostera

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Captulo 4

METALES

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METALES

METALES

Los metales son elementos que encontramos en la naturaleza y se caracterizan por ser buenosconductores de electricidad y calor.

Cuando hablamos de metales nos referimos tanto a los metales puros como a las aleacionescon caractersticas metlicas como el acero o bronce.

Algunas de sus caractersticas son:

Maleabilidad: se puede transformar los metales en lminas.

Ductilidad: los metales tambin se pueden transformar en hilos o alambres.

Tenacidad: resistencia de los metales a romperse po traccin.

Resistencia mecnica: Capacidad para resistir esfuerzo de traccin, comprensin, torsiny flexin sin deformarse ni romperse

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HIERRO

Es el metal ms abundante en la tierra despus del aluminio.Se caracteriza por ser un metal maleable, es de color grisplateado y posee propiedades magnticas. En la naturalezarara vez lo encontramos libre, casi siempre se encuentraformando parte de minerales, como pirita, hematites, siderita,como se puede ver en la fotografa.

El hierro puro, tiene un uso limitado. El hierro comercialcontiene pequeas cantidades de carbono y otros elementos,pero stas pueden mejorarse considerablemente aadiendoms carbono y otros elementos de aleacin.

La mayor parte del hierro se utiliza en formas sometidas aun tratamiento especial, como el hierro forjado, el hierrofundido y el acero. Comercialmente, el hierro puro se utilizapara obtener lminas metlicas galvanizadas y electroimanes

Hierro Forjado

El hierro forjado ha sido utilizado por miles de aos.

El proceso consiste en elevar la temperatura del hierro yluego martillarlo para obtener la forma que se desea, luegoen el proceso de enfriamiento se endurece. En la actualidadel hierro forjado se utiliza para elementos decorativos yelementos constructivos secundarios como enrejados

Aplicacin de Hierro Forjado

Hierro Fundido

El hierro fundido, tambin conocido como Hierro Colado,es un tipo de tambin llamada como hierro fundido gris,es uno de los materiales ferrosos ms empleados, sunombre se debe a la apariencia de sus superficies alromperse. Esta ferrosa contiene en general ms de 2%de y ms de 1% de , adems de , y .

Los primeros usos que se tiene registro de este materialse dieron, en Europa occidental, aproximadamente enel ao , especficamente en la fabricacin de , ysimultneamente se comenzaron a utilizar tambin enla construccin de . Se tienen registros de que en laprimera tubera de hierro fundido fue instalada en , enel Castillo Dillenberg.

El proceso de fabricacin de los tubos de hierro fundidoha tenido profundas modificaciones, pasando del mtodoantiguo de foso de colada hasta el proceso modernopor medio de la centrifugacin.

ACERO

El acero se obtiene de la aleacin del hierro con carbonocon un mximo de 2%, se obtiene el acero.

El acero es muy comn en la vida cotidiana con l seelaboran herramientas, utensilios, equipos mecnicos,electrodomsticos, maquinaria, estructura de viviendas,etc.

Acero inoxidable: es la aleacin del acero con un 10%de cromo como mnimo. El cromo forma una capaprotectora que hace que el acero sea resistente a lacorrosin. El acero inoxidable lo podemos utilizar parala elaboracin de sartenes, electrodomsticos, mobiliario,revestimientos de superficies, fachadas de edificios,escaleras, etc.

Textura de Acero Inoxidable

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Acero laminado:

El proceso de laminado consiste en calentar previamentelos lingotes de acero fundido a una temperatura quepermita la deformacin del lingote por un proceso deestiramiento y desbaste que se produce en una cadenade cilindros a presin llamado tren de laminacin. Estoscilindros van formando el perfil deseado hasta conseguirlas medidas que se requieran. Las dimensiones del aceroque se consigue no tienen tolerancias muy ajustadas ypor eso muchas veces a los productos laminados hayque someterlos a fases de mecanizado para ajustar sutolerancia. El acero que se utiliza para la construccin deestructuras metlicas y obras pblicas.

Lminas acero l

Acero corrugado:

Es una clase de acero laminado usado especialmente enconstruccin, para armar hormign armado, y cimentacionesde obra civil y pblica, se trata de barras de acero quepresentan resaltos o corrugas que mejoran la adherenciacon el hormign.

Acero Corten:

Tiene un alto contenido de cobre, cromo y nquel lo quele proporciona un color rojizo. En la oxidacin superficialdel acero corten crea una pelcula de xido impermeableal agua y al vapor de agua que impide que la oxidacindel acero prosiga hacia el interior de la pieza. Estoprotege del xido superficial frente a la corrosinatmosfrica, con esta caracterstica ya no es necesarioutilizar otra proteccin como la proteccin galvnica oel pintado.

Escultura de Acero Corten

ALUMINIO

Uno de los metales ms comunes, muy abundanteen la naturaleza se encuentra en rocas yvegetacin, se extrae del mineral conocido conel nombre de bauxita.

Algunas caractersticas del aluminio son:

"Es muy maleable, permita la fabricacin delminas muy delgadas.

"Bastante dctil, con el se pueden hacer cableselctricos.

"Permite la fabricacin de piezas por fundicin,forja y extrusin.

"Material soldable.

"Resiste la corrosin

En qu podemos usar el aluminio?

El aluminio es muy raro que se use puro en un100%, es ms comn utilizarlo en aleacin conotros metales. El aluminio puro se utiliza para lafabricacin de espejos y telescopios reflectores.

En Aleaciones se utiliza en variedad de productos:estructura de aviones, autos, bicicletas; papel dealuminio, latas, puertas, ventanas, armarios,utensilios para la cocina, mobiliario y elementosdecorativos; pulverizado se utiliza para aumentarla potencia de explosivos.

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Elementos no metl icos del aluminio:

Oxido de aluminio o almina: es un productointermedio de la obtencin de aluminio a partir dela bauxita. Se utiliza como revestimiento deproteccin, El xido de aluminio cristalino se llama y se utiliza principalmente como .

Haluros de Aluminio: se emplea en la produccinde y as como en el .

Aluminosilicatos: Forman parte de las y son labase de muchas y . En vidrios y cermicas tambinse utilizan xidos de aluminio.

Hidrxido de Aluminio: se emplea en la produccinde cermica y vidrio y en la impermeabilizacin detejidos.

Fundicin del Aluminio

La fundicin de piezas consiste fundamentalmente enllenar un molde con la cantidad de aluminio fundidorequerido por las dimensiones de la pieza que se desea,despus cuando se solidifique se obtenga la pieza con laforma del molde.

La fundicin se puede hacer en molde de arena: paracantidades pequeas de piezas fundidas idnticas y piezasfundidas complejas con ncleos complicados; se puedehacer tambin en molde metlico: se utiliza paraproducciones ms grandes.

Luminaria hecha con aluminio fundido

Aluminio Anodizado

Capa de proteccin artificial que se genera sobre elaluminio mediante el xido protector del , conocido como. Algunas de las caractersticas del aluminio anodizadoson:

La capa es ms duradera que las capas de pintura.El anodizado no puede ser pelado porque forma partedel metal base.El anodizado le da al aluminio una apariencia decorativamuy grande al permitir colorearlo en los colores que sedesee.Al anodizado no es afectado por la luz solar y por tantono se deteriora.

Pintura en Aluminio

Butaca hecha de aluminio fundido y

anodizado

El proceso de aplicacin de pintura y proteccin alaluminio se conoce como lacado. Se aplica a los perfilesde aluminio, consiste en la aplicacin electrosttica deuna pintura en polvo a la superficie del aluminio. Laspinturas ms utilizadas son las de tipo polister por suscaractersticas de la alta resistencia que ofrecen a la luzy a la corrosin.

Silla de aluminio lacado colorblanco

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COBRE

Metal caracterstico por su color rojizo brillante. Suscaractersticas como la alta , y , han hecho que seconvierta en el material primordial en la fabricacin dey otros componentes y .

El cobre es uno de los pocos metales que puedenencontrarse en la naturaleza en estado "nativo", es decir,sin combinar con otros elementos.

Es muy utilizado para formar parte de aleaciones, entrelas ms conocidas estn el bronce y latn.

Cobre en estado nativo

Uso del bronce

Se utiliza para elaborar cables elctricos, se empleanconductores de cobre en numerosos equipos elctricoscomo generadores, motores y transformadores, radiadoresde automviles, elementos arquitectnicos yrevestimientos en tejados, fachadas, puertas y ventanas,monedas, bisutera, etc.

Bronce

Aleacin principalmente de cobre y estao hasta en un22% y en pequeas cantidades: aluminio, berilio, cromoo silicio.

El bronce se emplea utiliza en aleaciones conductorasdel calor, en bateras elctricas y en la fabricacin devlvulas, tuberas y uniones de fontanera. Algunasaleaciones de bronce se usan en uniones deslizantes,como cojinetes y descansos, discos de friccin; y otrasaplicaciones donde se requiere alta resistencia a lacorrosin como rodetes de turbinas o vlvulas de bombas,entre otros elementos de mquinas. En algunasaplicaciones elctricas es utilizado en resortes, tambinse utilizan para elementos decorativos como esculturas,etc.

Bronce utilizadocomo revestimiento

LATN

Aleacin de cobre, cinc no mayor de 50% y otrosmetales en menor proporcin.Su composicin influye en las caractersticas mecnicas,la fusibilidad y la capacidad de conformacin porfundicin, forja y mecanizado. En fro, los lingotesobtenidos se deforman plsticamente produciendolminas, varillas o se cortan en tiras susceptibles deestirarse para fabricar alambres. El latn es ms duroque el cobre, pero fcil de mecanizar, grabar y fundir.Es resistente a la oxidacin, a las condiciones salinasy es maleable, por lo que puede laminarse en planchasfinas.

La utilizacin del latn en muy amplio armamento,calderera, soldadura, fabricacin de alambres, tubosde condensadores y terminales elctricos. Como no esatacado por el agua salada, se usa en la construccinde barcos, en equipos pesqueros y marinos. Por sucolor amarillo se asemeja al oro, as que tambin seutiliza joyera, bisutera y elementos decorativos.

Tratamientos del bronce

Laminacin: Una de las propiedades fundamentalesdel cobre es su maleabilidad que permite producir todotipo de lminas desde grosores muy pequeos, tantoen forma de rollo continuo como en planchas de diversasdimensiones.

Fundicin: El cobre puro no es muy adecuado parafundicin por moldeo, porque produce galleo, es decirque se crean minsculos hoyos en el metal solidificado.En aleacin con otros metales si es posible la fundicin.Forjado: Una aleacin de cobre es "forjable" en calientesi existe un rango de temperaturas suficientementeamplio en el que la ductilidad y la resistencia a ladeformacin sean aceptables. Este rango detemperaturas depende de composicin qumica quetenga, en la que influyen los elementos aadidos y delas impurezas.

Estampacin: operacin mecnica que se realiza paragrabar un dibujo o una leyenda en la superficie planade una pieza que generalmente es de chapa metlica.Las chapas de cobre y sus aleaciones renencondiciones muy buenas para realizar en ellas todo tipode grabados.

La estampacin se puede realizar en fro o en caliente,la estampacin de piezas en caliente se llama forja, ytiene un funcionamiento diferente a la estampacin enfro que se realiza en chapas generalmente. Las chapasde acero, aluminio, plata, latn y oro son las msadecuadas para la estampacin. Una de las tareas deestampacin ms conocidas es la que realiza elestampado de las caras de las monedas en el procesode acuacin de las mismas.

Reciclado

El cobre es uno de los pocos materiales que no sedegradan ni pierden sus propiedades qumicas o fsicasen el proceso de reciclaje. Puede ser reciclado unnmero ilimitado de veces sin perder sus propiedades,siendo imposible distinguir si un objeto de cobre esthecho de fuentes primarias o recicladas.

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Captulo 5

POLMEROS

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POLMEROS

Qu son los polmeros?

La materia esta formada por molculas que puedenser de tamao normal o molculas gigantes llamadaspolmeros.

Los polmeros se producen por la unin de cientosde miles de molculas pequeas denominadasmonmeros que forman enormes cadenas de lasformas ms diversas. Algunas parecen fideos, otrastienen ramificaciones. algunas ms se asemejan alas escaleras de mano y otras son como redestridimensionales.

Existen polmeros naturales de gran significacincomercial como el algodn, formado por fibras decelulosas. La celulosa se encuentra en la maderay en los tallos de muchas plantas, y se empleanpara hacer telas y papel. La seda es otro polmeronatural muy apreciado y es una poliamida semejanteal nylon. La lana, protena del pelo de las ovejas,es otro ejemplo. El hule de los rboles de hevea yde los arbustos de Guayule, son tambin polmerosnaturales importantes.

Sin embargo, la mayor parte de los polmeros queusamos en nuestra vida diaria son materialessintticos con propiedades y aplicaciones variadas.

Lo que distingue a los polmeros de los materialesconstitudos por molculas de tamao normal sonsus propiedades mecnicas. En general, lospolmeros tienen una excelente resistencia mecnicadebido a que las grandes cadenas polimricas seatraen. Las fuerzas de atraccin intermolecularesdependen de la composicin qumica del polmeroy pueden ser de varias clases.

Fuerzas de Van der Waals.

Tambin llamadas fuerzas de dispersin, presentes enlas molculas de muy baja polaridad, generalmentehidrocarburos. Estas fuerzas provienen de dipolostransitorios: como resultado de los movimientos deelectrones, en cierto instante una porcin de la molculase vuelve ligeramente negativa, mientras que en otraregin aparece una carga positiva equivalente. As seforman dipolos no-permanentes.

Estos dipolos producen atracciones electroestticasmuy dbiles en las molculas de tamao normal, peroen los polmeros, formados por miles de estas pequeasmolculas, las fuerzas de atraccin se multiplican yllegan a ser enormes, como en el caso del polietileno.

En la tabla 1.1 se observa como cambian la densidady la temperatura de fusin, al aumentar el nmero detomos de carbono en la serie de los hidrocarburos.

Los compuestos ms pequeos son gases a latemperatura ambiente. al aumentar progresivamente elnmero de carbonos, los compuestos se vuelven lquidosy luego slidos, cada vez con mayor densidad y mayortemperatura de fusin, hasta llegar a los polietilenoscon densidades que van de 0,92 a 0, 96 g / cm3 ytemperaturas de fusin entre 105 y 135 C.

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Concepto y clasificacin.

Un polmero (del griego poly, muchos; meros, parte,segmento) es una sustancia cuyas molculas son, porlo menos aproximadamente, mltiplos de unidades depeso molecular bajo. La unidad de bajo peso moleculares el monmero. Si el polmero es rigurosamenteuniforme en peso molecular y estructura molecular, sugrado de polimerizacin es indicado por un numeralgriego, segn el nmero de unidades de monmeroque contiene; as, hablamos de dmeros, trmeros,tetrmero, pentmero y sucesivos.

El trmino polmero designa una combinacin de unnmero no especificado de unidades. De este modo,el triximetileno, es el trmero del formaldehdo, porejemplo.

Si el nmero de unidades es muy grande, se usatambin la expresin gran polmero. Un polmero notiene la necesidad de constar de molculas individualestodas del mismo peso molecular, y no es necesario quetengan todas la misma composicin qumica y la mismaestructura molecular.

Hay polmeros naturales como ciertas protenasglobulares y policarbohidratos, cuyas molculasindividuales tienen todas el mismo peso molecular y lamisma estructura molecular; pero la gran mayora delos polmeros sintticos y naturales importantes sonmezclas de componentes polimricos homlogos.

La pequea variabilidad en la composicin qumica yen la estructura molecular es el resultado de la presenciade grupos finales, ramas ocasionales, variaciones enla orientacin de unidades monmeras y la irregularidaden el orden en el que se suceden los diferentes tiposde esas unidades en los copolmeros. Estas variedadesen general no suelen afectar a las propiedades delproducto final, sin embargo, se ha descubierto que enciertos casos hubo variaciones en copolmeros y ciertospolmeros cristalinos.

Polmeros ismeros.

Los polmeros ismeros son polmeros que tienenescencialmente la misma composicin de porcentaje,pero difieren en la colocacin de los tomos o gruposde tomos en las molculas. Los polmeros ismerosdel tipo vinilo pueden diferenciarse en las orientacionesrelativas (cabeza a cola, cabeza a cabeza, cola a cola,o mezclas al azar de las dos.) de los segmentosconsecutivos (unidades monmeras.).:

Cabeza a cola

CH2CHXCH2CHXCH2CHXCH2CHX

Cabeza a cabeza y cola a cola

CH2CH2CHXCHXCH2CH2CHXCHXCH2

o en la orientacin de sustituyentes o cadenas lateralescon respecto al plano de la cadena axial hipotticamenteextendida.

La isomera cis-trans puede ocurrir, y probablementeocurre, para cualquier polmero que tenga ligadurasdobles distintas a las que existen en los grupos vinilopendientes (los unidos a la cadena principal).

Concepto de tacticidad.

El termino tacticidad se refiere al ordenamiento espacialde las unidades estructurales.

El mejor ejemplo es el polipropileno, que antes de 1.955no tena ninguna utilidad. En ese ao, Giulio Natta enMiln, utiliz para hacer polipropileno, los catalizadoresque Karl Ziegler haba desarrollado para el polietileno.Esos catalizadores, hechos a base de cloruro de titanioy tri-alquil-aluminio, acomodan a los monmeros de talmanera que todos los grupos metilos quedan colocadosdel mismo lado en la cadena.

En esta forma, Natta cre el polipropileno isotctico, quetiene excelentes propiedades mecnicas. Hasta esemomento, con los procedimientos convencionales, slose haba podido hacer polmeros atcticos, sin regularidadestructural.

El polipropileno atctico es un material ceroso, con psimaspropiedades mecnicas.

Otros catalizadores permiten colocar los gruposalternadamente, formando polmeros que se llamansindiotcticos, los cuales, como los isotcticos, tienen muybuenas propiedades.

Homopolmeros y copolmeros.

Los materiales como el polietileno, el PVC, el polipropileno,y otros que contienen una sola unidad estructural, sellaman homopolmeros. Los homopolmeros, a dems,contienen cantidades menores de irregularidades en losextremos de la cadena o en ramificaciones.

Por otro lado los copolmeros contienen varias unidadesestructurales, como es el caso de algunos muy importantesen los que participa el estireno.

Estas combinaciones de monmeros se realizan paramodificar las propiedades de los polmeros y lograr nuevasaplicaciones. Lo que se busca es que cada monmeroimparta una de sus propiedades al material final; as, porejemplo, en el ABS, el acrilonitrilo aporta su resistenciaqumica, el butadieno su flexibilidad y el estireno imparteal material la rigidez que requiera la aplicacin particular.

Evidentemente al variar las proporciones de losmonmeros, las propiedades de los copolmeros vanvariando tambin, de manera que el proceso decopolimerizacin permite hasta cierto punto fabricarpolmeros a la medida.

No solo cambian las propiedades al variar las proporcionesde los monmeros, sino tambin al variar su posicindentro de las cadenas. As, existen los siguientes tipos decopolmeros.

Las mezclas fsicas de polmeros, que no llevan unionespermanentes entre ellos, tambin constituyen a la enormeversatilidad de los materiales polimricos. Son elequivalente a las aleaciones metlicas.

En ocasiones se mezclan para mejorar alguna propiedad,aunque generalmente a expensas de otra. Por ejemplo,el xido de polifenilo tiene excelente resistencia trmicapero es muy difcil procesarlo.

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El poliestireno tiene justamente las propiedades contrarias,de manera que al mezclarlos se gana en facilidad deprocedimiento, aunque resulte un material que no resistirtemperaturas muy altas.. Sin embargo en este caso hayun efecto sinergstico, en el sentido en que la resistenciamecnica es mejor en algunos aspectos que a la decualquiera de los dos polmeros. Esto no es frecuente,porque puede ocurrir nicamente cuando existe perfectacompatibilidad ente los dos polmeros y por regla generalno la hay, as que en la mayora de los casos debeagregarse un tercer ingrediente para compatibilizar lamezcla. Lo que se emplea casi siempre es un copolmeroinjertado, o uno de bloque que contenga unidadesestructurales de los dos polmeros.

Otras veces se mezcla simplemente para reducir el costode material.

En otros casos, pequeas cantidades de un polmero dealta calidad puede mejorar la del otro, al grado de permitiruna nueva aplicacin.

Los copolmeros de bloque pueden ser desde transparentes a coloreadoscon una amplia gama de matices y los TPE flexibles (Laprene) encuentranun amplio campo de aplicacin en guarniciones y otros elementos.

Copolmeros y Terpolmeros

SANCopolmero de estireno-acrilonitrilo en los que el contenidode estireno vara entre 65 y 80 %. Estos materiales tienenbuena resistencia a los aceites lubricantes, a las grasasy a las gasolinas.

Asimismo, tiene mejores propiedades de impacto, tensiny flexin, que los homopolmeros del estireno. Loscopolmeros son transparentes, pero con un ligero coloramarillo que se vuelve ms oscuro a medida que aumentael contenido en acrilonitrilo. Al mismo tiempo mejora laresistencia qumica, la resistencia al agrietamientoambiental y la resistencia trmica al aimentar el porcentajeen acrilonitrilo.

El SAN se usa cuando se requieren partes rgidas, conbuena estabilidad dimensional y buena resistencia trmica,por ejemplo, en partes de las mquinas lavaplatos y enpiezas para radios u televisores.

Se lo emplea en grandes cantidades en la industriaalimenticia. los copolmeros con 30 % estireno y 70 %acrilonitrilo, son excelentes barreras contra el oxgeno, elCO2 y la humedad.

ABSTerpolmero acrilonitrilo-butadieno-estireno. Sonmateriales heterogneos formados por una fasehomognea rgida y una elastomrica.

Originalmente se mezclaban emulsiones de los dospolmeros de SAN y polibutadieno. La mezcla eracoagulada para obtener ABS.

Ahora se prefiere polimerizar estireno y acrilonitrilo enpresencia de polibutadieno. De esa manera, una partedel estireno y del acrilonitrilo se copolimerizan formandoSAN y otra porcin se injerta sobre las molculas depolibutadieno.

El ABS se origin por la necesidad de mejorar algunaspropiedades del poliestireno de alto impacto. Este materialtiene tres desventajas importantes:

Baja temperatura de ablandamiento.Baja resistencia ambiental.Baja resistencia a los agentes qumicos.La incorporacin del acrilonitrilo en la fase continua,imparte mayor temperatura de ablandamiento y mejoraconsiderablemente la resistencia qumica. Sin embargo,la resistencia ambiental se vuelve todava menor, peroeste problema se resuelve empleando aditivos. Laspropiedades del ABS son suficientemente buenas paravarias aplicaciones:

Artculos moldeados,Artculos extruidos.

Copolmeros estireno-butadieno.

stos son los hules sintticos que han sustituidoprcticamente en su totalidad al natural, en algunasaplicaciones como las llantas para automviles.

Los hules sintticos contienen 25 % de estireno y 75 %butadieno; sus aplicaciones incluyen en orden deimportancia:

Llantas,Espumas,Empaques,Suelas para zapatos,Aislamiento de alambres y cables elctricos,Mangueras.Los copolmeros de estirenio-butadieno con mayorcontenido de batadieno, hasta de 60 %, se usan parahacer pinturas y recubrimientos ahulados. Para mejorarla adhesividad, en ocasiones se incorpora el cido acrlicoo los steres acrlicos, que elevan la polaridad de loscopolmeros.

Otros copolmeros del estireno

MBS. Se obtienen injertando metacrilato de metilo omezclas de metacrilato y estireno, en las cadenas de unhule de estireno-batadieno.

Acrlicos. Copolmeros de metacrilato-butilacrilato-estirenoo de metacrilato-hexilacrilato-estireno.

Otros copolmeros importantes del estireno, se realizanpolimerizando en suspensin, estireno en presencia dedivinil-benceno, para obtener materiales entre cruzados,que por sulfonacin y otras reacciones qumicas seconvierten en las conocidas resinas de intercambio inico.

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Para hacer este material, se dispersa un elastmero enuna matriz que puede ser de poliestireno o de algunos desus copolmeros. Las variables importantes de la fasecontinua son:

Distribucin de pesos moleculares.Composicin, cuando se trata de un copolmero.Las variables importantes de la fase elastomrica son:

Nmero, tamao, distribucin de tamaos y formas de laspartculas dispersadas.Composicin, si es un copolmero.Grado de entrecruzamiento en el elastmero.Existen dos procedimientos para obtener poliestireno dealto impacto:

Mezclar poliestireno directamente con el elastmero.Mezclar estireno, el elastmero, el catalizante y el acelerantey se produce la polimerizacin.

CPE.

Los polietilenos clorados se obtienen clorando polietilenode alta densidad con 30 % a 40 % de cloro. Tiene bajacristalinidad y baja temperatura de transicin vtrea. Unnivel de cloro del 36 % result experimentalmente para unbuen balance al impacto-dispersabilidad-procesabilidad.

EVA.

Copolmero del etileno y acetato de vinilo con 30 % a 50% del acetato, posee propiedades elastomricas.

Lubricantes.

Los lubricantes mejoran la procesabilidad de los polmeros,realizando varias importantes funciones.

Reducen la friccin entre las partculas del material,minimizando el calentamiento friccional y retrasando lafusin hasta el punto ptimo.Reducen la viscosidad del fundido promoviendo el buenflujo del material.Evitan que el polmero caliente se pegue a las superficiesdel equipo de procesamiento.

A los lubricantes se los clasifican en:

Lubricantes externos, que son los que reducen la friccinentre las molculas del polmero y disminuyen la adherenciapolmero metal.

Ceras parafnicas, con pesos moleculares entre 300 y1500, y temperaturas de fusin entre 65 a 75 C. Laslineales son ms rgidas, por su mayor cristalinidad. Enlas ramificadas, la cristalinidad es menor y los cristalesms pequeos.

Ceras de polietileno, son polietilenos de muy bajo pesomolecular, ligeramente ramificadas, con temperaturas defusin de 100 a 130 C. Son ms efectivas que las parafinas.

Ceras tipo ster, se trata de glicridos obtenidos de cebosy contienen cidos grasos con 16 a 18 tomos de carbono.El ms importante es el triesterato.

Los lubricantes internos y las amidas de los cidos tambinse emplean con este fin.

Polmeros de bloque e injertos

Se han desarrollado nuevos mtodos interesantespara la sntesis de copolmeros de bloque e injertos.Estos mtodos han encontrado aplicacin prctica enla preparacin de poliestireno de alta resistencia alimpacto, de los cauchos de elevada resistencia a laabrasin y de fibras acrlicas.

Un principio de la copolimerizacin por injertos consisteen polimerizar un monmero, el monmero-B, enpresencia de un polmero, el poli-A, de manera talque los centros iniciadores de las reacciones de lasegunda polimerizacin estn situados todos en elpolmero original. Una forma particularmente efectivade conseguir este resultado es someter el poli-A a ladegradacin mecnica en presencia del mono-B. Silas cadenas del polmero se rompen por la accinmecnica, se forman dos radicales libres en el puntode ruptura de la cadena. Estos dos radicales puedenutilizarse si se evita que se recombinen odesproporcionen uno con el otro o que seanconsumidos por algn otra impureza reactiva, comoel oxigeno y en presencia de un monmero vinlico.

Muchos tipos de agitacin mecnica, particularmenteel prensado en calandria, la molienda, la compresinen estado plstico y la agitacin y sacudimiento ensolucin, conducen a la unin qumica del segundomonmero y el primer polmero. Para que ladegradacin mecnica sea efectiva, conviene que elpoli-A tenga un peso molecular relativamente alto. Sehan echo grandes progresos en la injertacin delestireno, esteres acrlicos y acrilonitrilo al caucho y amuchos elastmeros sintticos; los monmerosvinlicos tambin se ha injertado a la celulosa yderivados de esta, polisteres, poliamidas, politeresy protenas. Los productos resultantes combinan enforma muy interesante las propiedades de los doscompuestos. Los trabajos sobre la radiacin de injertoshan progresado considerablemente, sobre todomediante el empleo de mejores fuentes de radiacinpenetrante (aparato de Van de Graaff, aceleradorlineal, Co60 y Cs137) y por el descubrimiento de quela luz ultravioleta es capaz tambin de producir enlacestransversales e injertos en presencia desensibilizadores. En muchos casos se ha reducidosubstancialmente la degradacin indeseable del poli-A producida por la accin de la radiacin y penetrante,mediante la aplicacin de estabilizadores del tipoamina aromtica disulfuro aromtico.

Polietileno Baja Densidad

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Polmeros cristalinos y amorfos

Todos los materiales slidos pueden clasificarse deacuerdo a su estructura molecular en cristalinos yamorfos.

En los slidos cristalinos, las molculas se encuentranordenadas en las tres dimensiones. Esto es lo quese llama ordenamiento peridico y lo pueden tenerlos slidos cristalinos constituidos por molculaspequeas. En el caso de los polmeros, las cadenasson muy largas y fcilmente se enmaraan y a dems,en el estado fundido se mueven en un medio muyviscoso, as que no puede esperarse en ellos un ordentan perfecto, pero de todas maneras, algunospolmeros exhiben ordenamiento parcial en regionesllamadas cristalitos.

Una sola macromolcula no cabr en uno de esoscristalitos, as que se dobla sobre ella misma y adems puede extenderse a lo largo de varios cristalitos.

Se distinguen regiones de dos clases: las cristalinas,en la que las cadenas dobladas varias veces en zigzagestn alineadas formando las agrupaciones llamadascristalitos; y otras regiones amorfas, en la que lascadenas se enmaraan en un completo desorden.

La proporcin o porcentaje de zonas cristalinas puedeser muy alta, como en el polietileno, en el nylon y enla celulosa.

En esos casos puede considerarse que el materialcontiene una sola fase, que es cristalina, aunquecon muchos defectos.

En otros polmeros, como el PVC, el grado decristalinidad es mucho menor y es ms razonableconsiderarlo como sistemas de dos fases, unaordenada, cristalina, embebida en una matriz amorfa.

Finalmente hay otros polmeros totalmente amorfos,como es el caso del poliestireno atctico.

El grado de cristalinidad de los polmeros, que porsu estructura regular y por la flexibilidad de suscadenas tienen mayor tendencia a cristalizar,depende de las condiciones de la cristalizacin. Siel polmero cristaliza a partir del material fundido,habr ms imperfecciones porque las cadenas seenredan y el medio es muy viscoso, lo cual dificultael ordenamiento de ellas.

En cambio, si el polmero cristaliza de una solucindiluida, es posible obtener cristales aislados, conestructuras bien definidas como en el caso delpolietileno, de donde se distinguen las llamadaslamelas formada por cadenas dobladas muchasveces sobre s mismas.

En estos casos, si la solucin contiene menos de0,1 % de polmero, la posibilidad de que una mismacadena quede incorporada a varios cristales sereduce o se elimina.

La cristalizacin a partir del polmero fundido conducea la situacin descripta anteriormente, en la que setendrn dos fases: cristalina y amorfa, con algunascadenas participando en varios cristalitos, actuandocomo molculas conectoras. Tambin es frecuenteque los cristalitos mismos se agrupen radicalmentea partir de un punto de nucleacin y crezcan en len forma radical, formando esferulitos.

Un enfriamiento muy rpido puede reducirconsiderablemente el grado de cristalinidad.

Los cristalitos tambin pueden agruparse de otrasmaneras, generando fibrillas; la formacin de fibrillasen lugar de esferulitos, depender de factores talescomo la flexibilidad de la cadena y las interaccionesentre ellas, el peso molecular del polmero, lavelocidad del enfriamiento y en muchos casos deltipo de esfuerzo del cual se somete al materialdurante el procesamiento.

Los cristales fibrilares pueden producirse en losprocesos de inyeccin o de extrusin, o durante elproceso de estirado de algunos materiales que seemplean en la industria textil (nylon y polisteres).

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Productos de plstico

PLSTICOSOrgenes de los Plsticos

El trmino Plstico, en su significacin mas general, seaplica a las sustancias de distintas estructuras ynaturalezas que carecen de un punto fijo de ebullicin yposeen durante un intervalo de temperaturas propiedadesde elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas yadaptarlas a diferentes formas y aplicaciones. Sinembargo, en sentido restringido, denota ciertos tipos demateriales sintticos obtenidos mediante fenmenos depolimerizacin o multiplicacin artificial de los tomos decarbono en las largas cadenas moleculares decompuestos orgnicos derivados del petrleo y otrassustancias naturales.

La definicin enciclopdica de plsticos reza lo siguiente:

Materiales polimricos orgnicos (los compuestos pormolculas orgnicas gigantes) que son plsticos, es decir,que pueden deformarse hasta conseguir una formadeseada por medio de extrusin, moldeo o hilado. Lasmolculas pueden ser de origen natural, por ejemplo lacelulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintticas,como el polietileno y el nylon. Los materiales empleadosen su fabricacin son resinas en forma de bolitas o polvoo en disolucin. Con estos materiales se fabrican losplsticos terminados.

Etimologa

El vocablo plstico deriva del griego plastikos, que setraduce como moldeable. Los polmeros, las molculasbsicas de los plsticos, se hallan presentes en estadonatural en algunas sustancias vegetales y animales comoel caucho, la madera y el cuero, si bien en el mbito dela moderna tecnologa de los materiales tales compuestosno suelen encuadrarse en el grupo de los plsticos, quese reduce preferentemente a preparados sintticos.

El primer plstico se origina como resultado de unconcurso realizado en 1860, cuando el fabricanteestadounidense de bolas de billar Phelan and Collanderofreci una recompensa de 10.000 dlares a quienconsiguiera un sustituto aceptable del marfil natural,destinado a la fabricacin de bolas de billar. Una de laspersonas que compitieron fue el inventor norteamericanoWesley Hyatt, quien desarroll un mtodo deprocesamiento a presin de la piroxilina, un nitrato decelulosa de baja nitracin tratado previamente con alcanfory una cantidad mnima de disolvente de alcohol.

El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidratode carbono obtenido de las plantas, en una solucin dealcanfor y etanol. Con l se empezaron a fabricardistintos objetos como mangos de cuchillo, armazonesde lentes y pelcula cinematogrfica. Sin ste, no hubierapodido iniciarse la industria cinematogrfica a fines delsiglo XIX. Puede ser ablandado repetidamente ymoldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibeel calificativo de termoplstico.

En 1909 el qumico norteamericano de origen belgaLeo Hendrik Baekeland (1863-1944) sintetiz unpolmero de inters comercial, a partir de molculas defenol y formaldehdo. Este producto poda moldearsea medida que se formaba y resultaba duro al solidificar.No conduca la electricidad, era resistente al agua y losdisolventes, pero fcilmente mecanizable. Se lo bautizcon el nombre de baquelita (o bakelita), el primer plsticototalmente sinttico de la historia.

Baekeland nunca supo que, en realidad, lo que habasintetizado era lo que hoy conocemos con el nombrede copolmero. A diferencia de los homopolmeros, queestn formados por unidades monomricas idnticas(por ejemplo, el polietileno o el polipropileno), loscopolmeros estn constituidos, al menos, por dosmonmeros diferentes.

Otra cosa que Baekeland desconoca es que el altogrado de entrecruzamiento de la estructura molecularde la baquelita le confiere la propiedad de ser un plsticotermoestable, es decir que puede moldearse apenasconcluida su preparacin. En otras palabras, una vezque se enfra la baquelita no puede volver a ablandarse.Esto la diferencia de los polmeros termoplsticos, quepueden fundirse y moldearse varias veces, debido aque las cadenas pueden ser lineales o ramificadas perono presentan entrecruzamiento.

Entre los productos desarrollados durante este periodoestn los polmeros naturales alterados, como el rayn,fabricado a partir de productos de celulosa.

Evolucin de los plsticosLos resultados alcanzados por los primeros plsticosincentivaron a los qumicos y a la industria a buscarotras molculas sencillas que pudieran enlazarse paracrear polmeros. En la dcada del 30, qumicos inglesesdescubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo laaccin del calor y la presin, formando un termoplsticoal que llamaron polietileno (PE). Hacia los aos 50aparece el polipropileno (PP).

Al reemplazar en el etileno un tomo de hidrgeno poruno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC),un plstico duro y resistente al fuego, especialmenteadecuado para caeras de todo tipo. Al agregarlesdiversos aditivos se logra un material ms blando,sustitutivo del caucho, comnmente usado para ropaimpermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plsticoparecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE),conocido popularmente como tefln y usado para rodillosy sartenes antiadherentes.

Otro de los plsticos desarrollados en los aos 30 enAlemania fue el poliestireno (PS), un material muytransparente comnmente utilizado para vasos, potesy hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espumablanca y rgida, es usado bsicamente para embalajey aislante trmico.

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Caractersticas Generales de los Plsticos

Los plsticos se caracterizan por una relacinresistencia/densidad alta, unas propiedades excelentespara el aislamiento trmico y elctrico y una buenaresistencia a los cidos, lcalis y disolventes. Las enormesmolculas de las que estn compuestos pueden serlineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo deltipo de plstico. Las molculas lineales y ramificadasson termoplsticas (se ablandan con el calor), mientrasque las entrecruzadas son termoendurecibles (seendurecen con el calor).

Los polmeros se producen por la unin de cientos demiles de molculas pequeas denominadas monmerosque forman enormes cadenas de las formas msdiferentes. Algunas parecen fideos, otras tienenramificaciones, otras, globos, etc. Algunas se asemejana las escaleras de mano y otras son como redestridimensionales.

La mayor parte de los polmeros que usamos en nuestravida diaria son materiales sintticos con propiedades yaplicaciones variadas.

Lo que distingue a los polmeros de los materialesconstituidos por molculas de tamao normal son suspropiedades mecnicas. En general, los polmeros tienenuna muy buena resistencia mecnica debido a que lasgrandes cadenas polimricas se atraen. Las fuerzas deatraccin intermoleculares dependen de la composicinqumica del polmero y pueden ser de varias clases. Lasms comunes, denominadas Fuerzas de Van der Waals

Tipos de polmeros

Concepto y clasificacin

Un polmero (del griego poly, muchos; meros, parte,segmento) es una sustancia cuyas molculas son, porlo menos aproximadamente, mltiplos de unidades depeso molecular bajo. La unidad de bajo peso moleculares el monmero. Si el polmero es rigurosamente uniformeen peso molecular y estructura molecular, su grado depolimerizacin es indicado por un numeral griego, segnel nmero de unidades de monmero que contiene; as,hablamos de dmeros, trmeros, tetrmero, pentmeroy sucesivos. El trmino polmero designa una combinacinde un nmero no especificado de unidades.

Si el nmero de unidades es muy grande, se usa tambinla expresin gran polmero.

Tipos de plsticos

La clasificacin ms aceptada es la que se basa en laprocedencia de las materias plsticas. Estas puedenproceder: de la transformacin de otros productosnaturales , o ser enteramente sintticas .

Es as que se pueden distinguir dos grupos:

Plsticos nacidos de la modificacin qumica de ciertassustancias orgnicas.Plsticos de obtencin sinttica

1.- Plsticos de origen natural con modificacin qumica

En este caso se usan los materiales que ofrece lapropia naturaleza desde la goma laca por ejemplo ,hasta otros que si bien son de extraccin de sustanciasnaturales, requeran de una transformacin qumica,con el fin de modificar sus componentes molecularesy conferirles las caractersticas de las propiedadesplsticas deseadas, por ejemplo la celulosa y la casena.

Dentro de este grupo se encuentran: el acetato decelulosa, plsticos de casena, cauchos sintticos,celulosa metlica, steres-goma, etilcelulosa, plsticosdel lignito y nitrato de celulosa.

2.- Plsticos de obtencin sinttica

Se obtienen siempre por reacciones qumicas a partirde dos o ms elementos igualmente qumicos , quepor sucesivas reacciones se transforman en resinasartificiales.

Dentro de este grupo se encuentran: las resinasacrlicas, fenlicas, fluoroplsticos, resinas dehidrocarburo, melaminas, poliaminas, polisteres,poliestirenos, politer( epoxi), polidefricas(polietilenoy polipropileno), poliuretano, siliconas, urea-formol yvirilos ( policloruros de vinilo y poliacetatos de vinilo).

Productos de plstico

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Acetato de Celulosa

Derivado de la celulosa , mediante tratamiento de estacon cido actico glacial y anhdrido actico, produciendola reaccin con cido sulfrico como catalizador.

Es un material termoplstico, que se ablanda en aguahirviendo y pierde su resistencia con el calor.

Propiedades: Resiste a la mayora de los agentes qumicoscomunes (aceites, gasolinas, detergentes, etc.) , esatacable por cidos, lcalis y alcoholes. Es un buenaislante. Es transparente, sin olor ni sabor, buenaresistencia al impacto, fcilmente maquinable y moldeable. Se quema con dificultad. Es comparativamenteeconmica.

Aplicaciones: como plstico de moldeo. En el caso devarillas , perfiles y tubos son obtenidos por extrusionado,el resto por medio de moldeo a inyeccin. Se fabrica coneste elementos aislantes, mangos de instrumentales yherramientas, pasamanos de escaleras, manijas y pomosde puertas, aparatos telefnicos y de radiotelefona,perfiles varios, etc.

Cauchos

Se encuentra presente en cierto tipo de plantas, formandoparte del ltex o sabia de las mismas. El ltex recogidose coagula con batidoras o centrifugadoras , conintervencin del cido frmico. Este se somete en aguacaliente y por rodillos metlicos, calentados a vapor,forman unas lminas que es la presentacin en el mercado,llamado caucho en bruto. Tambin se presenta en ltexo en suspensin coloidal en un medio acuoso.

Propiedades : Elasticidad elevada del caucho en bruto.

Las cadenas sometidas a traccin se estiran , pero tanpronto como cesa la fuerza que acta sobre ellas, losresortes moleculares se cierran y las cadenas recobransu posicin original, (retoma la posicin primitiva). Sepierde esta por uso continuado, distensin demasiadoprolongada. Por ello se modifica la materia prima con lavulcanizacin, que se produce al introducir la mezcla decaucho con azufre u otros compuestos qumicos, alcalentamiento.

En el caucho vulcanizado predomina las caractersticasde elasticidad antes que las plsticas.

Plsticos de casena

Materia prima bsica , que se obtiene al tratar la lecheespumada con encima de cuajo. Tratado con formaldehdo, se obtiene un material que presenta gran rigidez yelevada dureza y un buena resistencia al impacto.

Aplicaciones: son fabricados por extrusin. Se utilizapara objetos de pequeos tamaos, tales como hebillas,botones, mangos de paraguas, armaduras de lentes, etc.

Ester-Goma

La colofonia o resina comn que se extrae de variasespecies de pino y como resultado residual de ladestilacin de la esencia de trementina.

Propiedades: Es una goma esterificada y soluble enaceite, se presenta en forma slida, traslcida, duray frgil. Es soluble en disolventes industrialesconocidos, (alcoholes, acetona, etc.).

Aplicaciones: En la fabricacin de barnices y pinturas,singularmente en las lacas nitrocelulsicas. Tambinse utiliza en soldaduras.

Etilcelulosa

Variante de la celulosa, que se obtiene por la reaccinde sta con cloruro de etilo.

Propiedades: Es termoplstico, se ablanda con aguahirviendo. Se trabaja y moldea fcilmente.

Aplicaciones: plastificar cueros , papel, cartn , telay superficies metlicas. Como acelerador en el secadode barnices. Moldeo de artculos domsticos.

La lignita es componente estructural de la madera.,en unin de la celulosa y otras sustancias secundarias.

Aplicacin: fabricacin de lminas y tableros de fibrasde madera, a gran presin.

Metilcelulosa

Variante de la celulosa , obtenida de la reaccin dela celulosa sdica con cloruro de metilo.

Aplicacin: como medio de suspensin en lapreparacin lacas y adhesivos. En forma granular se preparan colas de gran adherencia , de aplicacinen muchas industrias.

Nitrato de celulosa

Se obtiene por esterificacin directa de fibras dealgodn lavado, mediante reaccin por tratamientoscon cido sulfrico y ntrico.

Propiedades: Es un termoplstico duro y quebradizo,es muy inflamable, se ablanda con agua hirviendo yse descompone con el calor. Bajas posibilidades demoldeo.

Aplicaciones: Para la fabricacin de lacas y esmaltesdel tipo de nitrocelulsicos. Sus aplicaciones msvulgarizadas son artculos de uso domstico y oficina.

Nitrato de Celulosa, con su aplicacin enpinturas laca

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Resinas acrlicas

Son productos termoplsticos , notables por su elevadatransparencia y excelente claridad. El principalcomponente acrlico es el metacrilato o polimetacrilatode metilo (PMM), conocido con el nombre comercialde plexigls y vidrio sinttico o vidrio orgnico, (isotrpico, densidad un tercio de la del vidrio y diezveces menos frgil).

Propiedades: Es un buen aislante elctrico, trmico yacstico; excelente estabilidad dimensional; inalterablea la luz; elevada resistencia al envejecimiento; altopunto de reblandecimiento; a bajas temperaturassuelen ser materiales frgiles; pueden moldearse porinyeccin y compresin; se descomponen por el calor y se queman con lentitud, sin producirse ignicin. Lasuperficie es fcilmente rayable.

Aplicacin: Las planchas endurecidas y preparadasen distintos espesores y tamaos, para sustituir alvidrio, colores, desde el transparente al opaco. Seutiliza en vanos, barandas de escalera, claraboyas,cajas de luz, anuncios luminosos. Las resinas de estafamilia se presentan en emulsiones para la base degrupos de pinturas esmalte, cuyo disolvente es elagua.

Resinas Fenlicas

Resultan de la condensacin de fenoles o derivadosde los mismos denominados fenoplastos.

- Grupo por moldeo .- Dentro de este grupo tenemoslas duritas que se utilizan por moldeos a compresiny transferencia, prefabricados por inyeccin, barnices,pinturas y decapantes. Dentro de este grupo est labakelita.

Propiedades del grupo por moldeo: Variacionesamplias; bajo costo; resistencia al envejecimiento;presencia dura y rgida, buena estabilidad dimensional, hasta los 600C; fcilmente moldeables; aislamientoselctrico; malos conductores del calor; resinastermoestables queman con dificultad.

Aplicaciones del grupo por moldeo: interruptores,enchufes, cajas de empalme.

Grupo por laminados y de los adhesivos .- Dan origena los tableros estratificados conocidos popularmentecomo la frmica. Estos estn compuestos de unaserie de lminas delgadas que pueden ser de papelKraft, de fibra textil, de celulosa, etc, impregnadas conuna solucin de resinas sintticas de fenol-formol. Elmaterial impregnado se seca y se apila , paraposteriormente ser objeto de prensado hasta que laresina endurezca. La base ms empleada es el papelKraft.

Propiedades del grupo por laminado: similares al grupoanterior , pero aumentan el grado de resistencia alimpacto y al de su estabilidad dimensional.

- Grupo de resinas fenlicas de fraguado en fro .- semantiene en consistencia de fluido cremoso a latemperatura ambiente, al agregrsele cido se estimulala polimerzacin y la resina fragua . Es la base demuchos adhesivos de aplicacin inmediata , de tallero domsticos. En la industria se usa como colas degran adherencia.

Fluoroplsticos

Proceden del enlace fluor-carbono, que da lugar a cuatrotipo , todos con acusadas propiedades qumicas, trmicasy dielctricas. Los cuatro tipos son: Resinasfluorocarbonadas Tefln PTFE ( politetrafluor- etileno);Tefln FEP (fluoretileno-propileno); Tefln PFA (perfluoralcoxi); Fluoropolmero Tefzel ETFE modificado(etileno-tetrafluoretileno).

Propiedades: resistencia a la accin de la luz solar yal calor, no es inflamable, bajo coeficiente de fricciny propiedades antiadhesivas.

Aplicaciones: como material aislante de cables elctricos, de recubrimiento en tejidos de fibra de vidrio paraarquitecturas .

Resinas de