Fabricación de los plásticos

Las pincipales técnicas de fabricación con plástico:

-Compresión

-Extrusión

-Inyección

-Soplado

-Vacío

-Calandrado

-Rotomoldeo

-Inmersión

COMPRESION

La fabricación por compresión se aplica fundamentalmente con plásticos termoestables, como la baquelita.

 Se coloca plástico en un molde de acero y se calienta para que se vuelva mas pastoso. Con una prensa hidráulica se aplica presión para que el plástico tome la forma del molde. A continuación se deja enfriar y se extrae del molde. Se usa mucho para febricar piezas que deban resistir altas temperaturas o deban ser buenos aislantes eléctricos.

EXTRUSION

 La extrusión consiste en hacer pasar una masa de plástico fluido a tranvés de un orificio. La forma de este orificio, la boquilla, determina el aspecto del producto final. Se utiliza una máquina llamada extrusora, compuesto por una tolva, un tornillo sin fin y unos calentadores. Mediante la extrusión se fabrican tubos, mangeras, mardos de ventanas, etc.

INYECCION

La materia prima se introduce en una tolva. Una extrusora compacta el plástico y lo funde. Posteriormente se introduce a presión en el interior de un molde metálico, se enfría para que se endurezca y se extrae el producto acabado del molde. Se trata de una de las técnicas más comunes ya que permite realizar formas complicadas con medidas muy precisas. Algunos ejemplos son: platos y vasos de camping, carcasas de teléfonos móviles y otros aparatos electrónicos, etc.

SOPLADO

Mediante una extrusora se da forma tubular al plástico fundido. A continuación se introduce en un molde y se insufla aire en su interior hasta que se adapta a la forma de las paredes. Esta técnica se utiliza para febricar todo tipo de envases y otros objetos huecos: botellas de agua y refrescos, botes de champú o detergente, pelotas, etc.

VACIO
Se coloca una lámina de plástico sobre el molde del objeto que quremos fabricar. Mediante resistencias eléctricas se calienta la  lámina hasta reblandecerla. A continuación  se ponen en contacto el  molde y la lámina caliente y se extrae el aire que hay entre ellos para que el plástico se adapte a las paredes del molde. Se utiliza para fabricar objetos con paredes muy finas como vasos y platos desechables, mapas en relieve, etc.

CALANDRADO

 Se utiliza una máquina llamada calandra. Mediante una tolva se introduce plástico fundido  en la parte superior de la calandra y se hace pasar entre unos rodillos  que le dan forma de lámina o placa. Se usa para fabricar placas de PVC, láminas para invernaderos, carpetas y objetos de escritorio, etc.

ROTOMOLDEO

 El rotomoldeo consiste en hacer girar lentamente un molde que tiene en su interior plástico fundido. La fuerza centrifuga hace queel plástico se sitúe enj las paredes del molde, tomndo la forma del objeto que se quiere fabricar. Se utiliza especialmente para fabricar objetos de gran tmaño, en  los que construir moldes para inyección sería muy caro, por ejemplo: contenedores de reciclaje y basuras. canoas, etc.

INMERSIÓN

El moldeo de inmersión consiste en sumerguir un molde de porcelana o vidrio en u baño de plástico fundido. De esta manera el plástico se adhiere a las parede del nolde formando una fina capa alrededor. Seguidamente  se sac el molde del baño y se seca el plástico ( con calentadores eléctricos, de gas o al aire). Cuando el recubrimiento del plástico se ha solidificado se extrae del molde. Se utiliza en la fabricación de guantes, globos de natación, preservativos, etc.

Densidades

Esquema de densidades de los metales no ferrosos.

plásticos

 PLÁSTICOS

Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización.

Los plásticos se obtienen del petróleo, gas natural y del carbono.

Se clasifican en:

-Termoplásticos.

-Termoestables.

-Elastómeros.

TERMOPLASTICOS

Es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se convierte en un líquido cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría suficiente. La mayoría de los termoplásticos son polímeros de alto peso molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas Van der Waals (Polietileno); fuertes interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno; o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno).

Los polímeros termoplásticos difieren de los polímeros termoestables en que después de calentarse y moldearse éstos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya que en el caso de los termoestables o termoduros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse.

TERMOESTABLES

Son materiales que una vez que han sufrido el proceso de calentamiento-fusión y formación-solidificación, se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

ELASTOMEROS

Se caracterizan por su gran elasticidad y capacidad de estiramiento y rebote, recuperando su forma original una vez que se retira la fuerza que los deformaba. Comprenden los cauchos naturales obtenidos a partir del látex natural y sintéticos; entre estos últimos se encuentran el neopreno y el polibutadieno.
 
Los elastómeros son materiales de moléculas grandes las cuales después de ser deformadas a temperatura ambiente, recobran en mayor medida su tamaño y geometría al ser liberada la fuerza que los deformó.

Aleaciones

ALEACIONES

COBRE: el cobre puro posee muy bajo límite elástico y una dureza escasa.

En cambio, unido en aleación con otros elementos adquiere características mecánicas muy superiores, aunque disminuye su conductividad. El cobre se alea principalmente con los siguientes elementos: cinc, estaño, aluminio, níquel,  berilio, silicio, cadmio y cromo.

El latón, también conocido como cuzin, es una aleación de cobre, cinc y otros materiales en poca proporción.

Se obtiene mediante la fusión de sus componentes en un crisol o mediante la fusión y reducción de menas sulfurosas en un horno de reverbero o de cubilote..

ESTAñO: Las aleaciones con base de estaño, también conocidas como metales blancos, contienen cobre, antimonio y plomo. Estas aleaciones tienen diferentes propiedades mecánicas, dependiendo de su composición.

Las aleaciones estaño y plomo se comercializan en varias composiciones y puntos de fusión, aquella que tiene un 61,9% de estaño y un 38,1% de plomo, con un punto de fusión de 183 °C.

La aleación eutéctica, que necesita menor temperatura para llegar a la fase líquida es muy utilizada en la soldadura blanda de componentes electrónicos para disminuir las probabilidades de daño por sobrecalentamiento de dichos componentes.

El peltre es una aleación de estaño, plomo y antimonio utilizada para utensilios decorativos. El estaño también es utilizado en aleaciones de prótesis dentales, aleaciones de bronce y aleaciones de titanio y circonio.

CINC: Las aleaciones más empleadas son las de aluminioy cobre que mejoran las características mecánicas del cinc y su aptitud al moldeo.

Es componente minoritario en aleaciones diversas, principalmente de cobre como latones alpacas y bronces

ALUMINIO: se alea con otros elementos, principalmente magnesio, manganeso, cobre zinc y silicio, a veces se añade también titanio y cromo.

TITANIO: Ti grado 5, conocido como Ti6Al4V, tiene un porcentaje del 6% de aluminio y un 4% de vanadio. Es la aleación de titanio más utilizada, sobre todo, en el campo de la aeronáutica, en el de la biomedicina o la estomatología.

MAGNESIO: El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa.

PLOMO: El plomo forma aleaciones con muchos metales, y, en general, se emplea en esta forma en la mayor parte de sus aplicaciones.

Metales no ferrosos

Son materiales metalicos que no contienen hierro o que lo contienen en muy pequeñas cantiades.por ejemplo:cobre, estaño, aluminio, magnesio, titanio, plomo, cinc.

COBRE: El cobre es uno de los pocos metales que pueden encontrarse en la naturaleza en estado "nativo".

Es un metal de color rojizo, de brillo intenso y blando. Es muy conductor de la corriente electrica y del calor y ademas es muy ductil. Cuando  su superficie se oxida se vuelve de color verdoso, tiene una densidad de 8960 kg/m3.

Se emplea para fabricar cables electrico, hilos de telefonía bobinas de motores, tuberías, calderas y artesanía.

ESTAÑO:El estaño se extrae de la casiterita .

Es un metal de color blano poco brillante, muy blando, poco ductil, pero muy maleable y además no se oxida a temperatura ambiente, tiene una densidad de 7365 kg/m3.

Se emplea para fabricar el papel de estaño y la hoja lata.

ALUMINIO:  El aluminio se extrae de bauxita.

Es un mineral blanco plateado  que no se oxida ni se corroe facilmente. Es muy blando,  muy maleable y ductil, tiene una densidad de 2698,4 kg/m3.

Como es muy conductor de la corriente electrica se utiliza en los tenido electricos de alta tensión. Por su ligereza se utiliza  en piezas de aviones, bicicletas, botes de bebida....

MAGNESIO: El magnesio se obtiene principalmente por electrolísis del cloruro de magnesio.

Es un mineral de color blanco plateado que no se oxida facilmente ya que tiene una capa de óxido. Es blando, tiene una densidad de 1738 kg/m3.

El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas.

TITANIO: El titanio se obtiene de la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas.

Es un mineral de color gris plata, tiene resistencia a la corrosión, es de muy ligero tiene una densida de  4507 kg/m3.

Se utiliza para aplicaciones médicas, como prótesis de cadera y rodilla, tornillos óseos, placas antitrauma e implantes dentales, componentes para la fabricación de válvulas cardíacas.

 PLOMO:El plomo rara vez se encuentra en su estado elemental. Se presenta comúnmente como sulfuro de plomo en la galena. Otros minerales de importancia comercial son los carbonatos, y los sulfuros,  Los fosfatos,los vanadatos,son mucho menos abundantes. También se encuentra plomo en varios minerales de uranio y de torio.

Es un metal de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un color gris mate.Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su densidad es de 11340 kg/m3.

Su utilización como cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de televisión, de internet o de electricidad.

 

CINC:Los minerales de los que se extrae son: el sulfuro de cinc conocido comoesfalerita  y blenda, smithsonita(carbonato), hemimorfita(silicato) y franklinita(óxido).

Es un metal de color blanco azulado que arde en aire con llama verde azulada.El aire seco no le ataca pero en presencia de humedad se forma una capa superficial de óxido o carbonato básico que aísla al metal y lo protege de la corrosión.

Su densidad es de 7140 kg/m3. 

Se utiliza para baterias, metalurgia de metales preciosos y piezas de fundición inyectada en la industria de automoción.

Obtencion del acero.

 PROCESO DE OBTENCION DEL ACERO

 Este proceso tiene un gran número de pasos hasta la obtención final del acero:

1_Se introduce mineral de hierro, carbón de coque y fundentes (caliza).

2_Al ir descendiendo los materiales, la temperatura va aumentando. Al alcanzar los 1650ºC  (Etalaje), se terminan de producir  las reacciones químicas.El hierro fundido cae en el  crisol (arrabio) y la cal reacciona con las impurezas formando  la escoria que se deposita encima del arrabio. Se extrae  el arrabio y la escoria por sus respectivas piqueras.

3_ Se extrae el arrabio, introducirlo en un torpedo y transportarlo hasta el  convertidor LD.

4_ Una vez en el convertidor, se inyecta oxígeno al arrabio, el cual reacciona con el carbono  eliminándolo y obteniendo acero en estado líquido.

5_ Pasar el acero líquido a sólido= Colada.

Metales.

Los metales son materiales químicos con multiples aplicaciones, son buenos conductores del calor y  la electricidad.
Ocupan un lugar destacado en nuestra sociedad.

Se obtienen a partir de los minerales que forman parte de las rocas. La extración  de estas rocas puede realizarse en minas a cielo abierto o en minas subterraneas. Hacen uso de explosivos, excavadoras, taladradoras y otro tipo de maquinaria para poder extraerlos.

En las minas se encuentran la mena y la ganga.

Los metales pueden utilizarse puros o aleados.
Una aleación es una mezcla de dos o mas elementos, al menos uno de los cuales, el que se encuentra en mayor proporción, debe ser un metal.

PROPIEDADES DE LOS METALES

Las principales propiedades que presentan los metales son: Mecánicas,térmicas y las eléctricas.

-PROPIEDADES MECÁNICAS:

• DUREZA: No se raya ni se perfora con facilidad.
• TENACIDAD:Presenta resistencia a romperse cuando son golpeados.
• MALEABLILIDAD: Pueden ser extendidos en láminas muy finas sin llegar a romperse.
• DUCTILIDAD: Pueden ser estirados en hilos largos y finos.

-PROPIEDADES TÉRMICAS:

• CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: Transmiten muy bien el calor.
• DILITACIÓN Y CONTRACCIÓN: Cuando aumenta la temperatura se dilata y cuando la temperatura disminuye se contrae.
• SOLDABILIDAD: Pueden soldarse ya que se funden con facilidad.

-PROPIEDADES ELÉCTICAS Y MAGNÉTICAS:

• CONDUCTIBIDAD: Permite el paso de la corriente eléctrica con facilidad.
• MAGNETISMO: Permite atraer otros materiales metálicos.

TIPOS DE METALES



-METALES FERROSOS: Son aquellos cuyo principal componente es el hierro. Se clasifican en:

• HIERRO PURO
• ACERO
• FUNDICIONES

-METALES NO FERROSOS: Son aquellos que no contienen o contienen muy poca cantidad de hierro. Algunos ejemplos son:

• COBRE
• ESTAÑO
• ALUMINIO