(sesión 6-7) - (archivo) material sintéticos.pdf
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1TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESMATERIALES SINTTICOS
MATERIALES SINTTICOS, CLASIFICACIN Y APLICACIONESVeremos
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- Uso de Materiales Sintticos - Aplicaciones.
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2OBJETIVO ESPECFICO
Diferenciar e identificar las aplicaciones de los
materiales sintticos ms utilizados en el
mundo industrial.
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INTRODUCCIN Y REPASO
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3REPASO PROPIEDADES DE LOS MINERALES
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MATERIAS PRIMAS
METALES
FRRICOSNO
FRRICOS
PESADOS LIGEROS
NO METALES
NATURALES SINTTICOS
TERMOPLASTOS (PLASTMEROS)
DUROPLASTOS (DURMEROS)
ELASTMEROS
REPASO PROPIEDADES DE LOS MINERALES
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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
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4REPASO METALES NO FERROSOS
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REPASO METALES NO FERROSOS - ALGUNAS PROPIEDADES
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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]
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5REPASO METALES NO FERROSOS
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Aluminio
No se oxida
Laminable
Facill de fundir
Moldeable
...
REPASO METALES NO FERROSOS - ALUMINIO
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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
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6REPASO METALES NO FERROSOS
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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
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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)
...
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7REPASO METALES NO FERROSOS - LATN
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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
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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.
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8REPASO METALES NO FERROSOS
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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APLICACIONES DE LOS PLSTICOS
OTRAS APLICACIONES
La fabricacin de lminasduras.
Laminas Flexibles.
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PINTURAS Y ADHESIVOS
Pinturas: pigmento+plstico termoplstico+solvente
Pegamentos: plsticos termoestables llamados resinas epoxicas)
Las espumas.
LAS FIBRAS SINTTICAS
Nylon, polister, acrlico.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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PEAD
3
PVC4
PEBD
1
PET
5
PP
6
PS
7
OTROS
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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
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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESMATERIALES SINTTICOS