MATERIALES PLSTICOS 0 Definicin 1 Introduccin 2 Compuestos

MATERIALES PLÁSTICOS 0. -Definición. 1. -Introducción. 2. -Compuestos Principales. 3. -Tipos de Plásticos. 4. -Técnicas y Procesos de conformación 5. -Técnicas de Manipulación de los plásticos.

0. -Definición. ¿Qué son los Plásticos? FIN Son productos no naturales, obtenidos a través de diversas reacciones químicas. Reciben el nombre de polímeros o macromoléculas, a los que les ha sido incorporado un aditivo, con la finalidad de mejorar alguna de sus propiedades, tanto durante su fabricación, como posteriormente. Plástico = Polímero + Aditivo Una molécula es un polímero si está formada por uno o varios monómeros repetidos y su peso molecular es superior a 10. 000 El plástico obtenido dependerá, tanto de la materia prima utilizada, como del proceso seguido. Actualmente, cada plástico se fabrica “a medida”, según qué propiedades se le exija posteriormente. 1. -Introducción.

1. -Introducción. FIN Actualmente se utiliza una cantidad enorme de plásticos, con tendencia a sustituir a los materiales naturales, tales como maderas, metales, etc. , debido ante todo a sus ventajas más importantes que son: resistencia a la corrosión y agentes químicos, aislamiento térmico, acústico y eléctrico, resistencia a los impactos, y además, una buena presencia estética. Distribución en distintos sectores Breve evolución de los plásticos Materia Prima para la Fabricación El consumo de plásticos en España ocupa el séptimo lugar en la clasificación Mundial con 70 kg/año por habitante. El primer lugar lo ocupa Alemania con 120 kg/año, seguido por USA con 110 kg/año. 2. -Compuestos

1. 1. -Distribución en distintos sectores. FIN

1. 2. - Breve evolución de los plásticos. 1868 CELULOIDE 1897 GALATITA 1909 BAQUELITA A) CELULOIDE: En 1868, el americano Westley Hyatt consiguió el primer termoplástico al añadir ácido nítrico y alcanfor a la celulosa de la madera. Con el Celuloide se fabricaron bolas de billar, películas de cine y fotografía, mangos, juguetes, pero tenía un problema: era muy inflamable. B) GALATITA: Descubierta en Alemania en 1897, consistía en añadir formol a la caseína de la leche de vaca para endurecerla y formar un plástico moldeable. Se usó en la fabricación de botones, objetos de escritorio, marfil artificial, peines, etc. El problema era que tardaba hasta una semana en endurecer. C) BAQUELITA: descubierta en el año 1909 por Baekland al hacer reaccionar formol y fenol. El plástico que obtuvo era termoestable, es decir, si se calentaba podía llega a chamuscarse y arder, pero no se deformaba. Constituye el primer plástico termoestable. FIN

1. 3. -Materia Prima usada para la Fabricación de Plásticos. Dependiendo del período histórico en que se haya empleado, su origen tiene procedencia distinta. Podemos considerar tres grandes etapas: 1º En sus inicios (Siglo XIX): Se empleaba materia prima de origen animal (seda, caseína de la leche) y vegetal (látex y celulosa). 2º Hasta aproximadamente 1930: Mayormente el alquitrán del carbón, como residuo en la transformación del carbón mineral al de coque. 3º En la actualidad: Casi exclusivamente se emplea petróleo y en menor medida gas natural. Proporción de hidrocarburos de una refinería, y en concreto para la fabricación de plásticos FIN

FIN 1. 3. 1. -Proporción de hidrocarburos de una refinería, y en concreto, para la fabricación de plásticos

2. -Compuestos Principales de los Materiales Plásticos. FIN Los plásticos se obtienen mediante polimerización de compuestos derivados del petróleo y del gas natural. Intervienen los siguientes elementos: a) Materia Básica: (Elementos 1 y 2) Monómeros que entran en reacción química. b) Cargas: Se añaden para abaratar el producto y mejorar sus propiedades físicas, químicas o mecánicas. c) Aditivos: Mejoran las cualidades del polímero d) Catalizadores: Inician y aceleran el proceso de polimerización. Fabricación

2. 1. -Fabricación de los Plásticos. El primer paso en la fabricación de un UN MISMO MONÓMERO QUE SE REPITE A LO LARGO plástico es la polimerización. DE LA MACROMOLÉCULA Los tipos de polímeros son: Homopolímeros y Copolímeros. FORMADO POR DISTINTOS TIPOS DE MONÓMEROS Aditivos más importantes: Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. FIN

3. -CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS. Según su estructura, se distinguen: Con una estructura lineal TERMOPLÁSTICOS PROPIEDADES y TIPOS Con una estructura formada por cadenas enlazadas fuertemente en distintas direcciones TERMOESTABLES PROPIEDADES y TIPOS Estructura formada por cadenas unidas lateralmente y plegadas sobre sí mismas ELASTÓMEROS PROPIEDADES y TIPOS FIN

FIN PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS: Estos materiales se ablandan cuando se calientan y se pueden moldear dándoles nuevas formas que conservan al enfriarse. Este proceso de calentamiento y enfriamiento puede repetirse tantas veces como se quiera • TIPOS MÁS IMPORTANTES : PVC (cloruro de polivinilo) Poliestireno (PS) Teflón (fluorocarbonato) Polietileno (PE) Policarbonato Metacrilato (plexiglás) Celofán y Nailon (PA ó poliamida)

FIN PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS TERMOESTABLES: Al igual que los termoplásticos, la mayoría de los plásticos termoestables se obtienen del petróleo. Al someterlos al calor se vuelven rígidos, por lo que solo pueden calentarse una vez, y no se deforman. No se ablandan cuando se calientan nuevamente, sino que se descomponen y carbonizan antes de llegar a fundirse. En general presentan una superficie dura y extremadamente resistente. • TIPOS MÁS IMPORTANTES : POLIURETANO (PUR) RESINAS FENÓLICAS: BAQUELITAS MELAMINA

FIN PROPIEDADES DE LOS ELASTÓMEROS: Los elastómeros son un tipo de plástico que se caracterizan por su gran elasticidad, adherencia y baja dureza. Son capaces de permitir enormes deformaciones elásticas, pero el oxígeno, el calor y la luz solar actúan lentamente sobre los elastómeros reduciendo la elasticidad del material. • TIPOS MÁS IMPORTANTES : CAUCHO NATURAL CAUCHO SINTÉTICO NEOPRENO

PVC (CLORURO DE POLIVINILO) § § § volver FIN Tiene gran resistencia mecánica, rigidez y dureza. Es impermeable Se comercializa en dos formas distintas: a) PVC rígido: Bombas de agua Puertas y ventanas Discos de Vinilo b) mangueras PVC plastificado: guantes Traje Impermeable Tuberías

PS (POLIESTIRENO) volver FIN § Resiste bastante bien los agentes externos pero es un poco frágil. § Se comercializa en dos formas distintas: a) Poliestireno duro: Que es transparente y pigmentable Filmes transparentes para embalajes y envoltorios de productos alimenticios Interiores de automóviles Casetes y cintas de videos b) Poliestireno expandido (porexpán): Que es esponjoso y blando Aislamiento térmico y acústico hueveras Transporte de electrodomésticos

volver FIN PE (POLIETILENO) § § § Al quemarlo no contamina Es transparente y blanquecino. Se puede colorear con facilidad. Se comercializa en dos formas distintas: a) Polietileno de alta densidad: Rígido, transparente y resistente Cubos, contenedores Recipientes de cocina juguetes b) Polietileno de baja densidad: Blando ligero y transparente bolsas Vasos y platos Sacos de dormir

POLICARBONATO § § Es transparente con brillo elevado. § § Posee gran resistencia mecánica, tenacidad y rigidez. volver FIN Permite el paso de luz y tiene resistencia al impacto, por lo que es ideal para sustituir cristales. NO produce astillas cuando se rompe. Para cámaras fotográficas y de video microscópios Escudos de policia Cascos de seguridad Parada de autobús

METACRILATO ( PLEXIGLÁS) § § § Es transparente pero se puede colorear con facilidad. NO se decolora con el tiempo. Aplicaciones: Faros y pilotos de automóviles Gafas protectoras Carteles luminosos relojes Acristalamientos de barcos, aviones, etc. volver FIN

TEFLÓN (FLUOROCARBONO) § § volver FIN Es deslizante y antiadherente. Aplicaciones: sartenes plancha superficies de encimeras

volver FIN CELOFÁN § § Transparente (con o sin color). Flexible y resistente. Brillante y adherente. Aplicaciones. En embalajes, envasado y empaquetado. NAILON (PA O POLIAMIDA) § § § Translúcido, brillante y de cualquier color. Resistente, flexible e impermeable. Aplicaciones. Cepillos de dientes Cuerdas de raquetas Tejidos como mochilas, traje deporte. . .

volver FIN POLIURETANO (PUR) § § Esponjoso y flexible. Blando y macizo. Elástico y adherente. Aplicaciones más importantes: Espuma para colchones y asientos Aislantes térmicos y acústicos para paredes Correas de transmisión para movimientos Pegamentos y barnices juntas

RESINAS FENÓLICAS § § Formada con fibras, resistentes al choque. § Aislantes eléctricos. volver FIN Formada con amianto, resistentes térmicos. Color negro o muy oscuro. NO es apto para recipientes de alimentos, pues al calentarse emite un olor fuerte. Carcasas de electrodomésticos Mangos y asas de utensilios de cocina Teléfonos, interruptores. . .

MELAMINA § § Ligero, resistente y de considerable dureza. § § Aislante térmico. volver FIN No tiene olor ni sabor, por lo que pueden ser utilizados como recipientes para alimentos. Su aplicación más extendida es el recubrimiento de tableros. (Así como las mesas y sillas del Instituto). Superficie de encimeras de cocina Recipientes para alimentos Mesas y sillas del aula

CAUCHO NATURAL volver FIN § Es un jugo lechoso, denominado látex, que exudan ciertos árboles tropicales al hacerles pequeños cortes en el tronco. § § Es resistente e inerte. § Sus aplicaciones suelen restringirse a colchones y almohadas. En la actualidad ha sido prácticamente reemplazado por el caucho sintético, ya que es más barato y aporta mejores cualidades.

CAUCHO SINTÉTICO § § volver FIN Es derivado del petróleo. Es un material resistente a agentes químicos. Resisten muy bien el calor, la abrasión y el envejecimiento. Aplicaciones más destacadas: Neumáticos volantes parachoques

NEOPRENO § § Es incombustible y no se deteriora con facilidad. § § Es impermeable. volver FIN Mejora las propiedades del caucho sintético, siendo más duro y resistente. Se emplea como aislante de cables, y ropa de submarinistas y bombero.

4. -TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN DE LOS PLÁSTICOS. FIN Los materiales plásticos que se obtienen industrialmente se presentan en diferentes formas: polvo, gránulos, resinas, películas, láminas o planchas (con un grosor entre 0, 5 y 25 mm), bloques ( de sección rectangular), barras, tubos, perfiles (en L y en T) e hilos. Después, se someten a técnicas de conformación muy variadas:

a) MÉTODO DE EXTRUSIÓN El material se introduce en forma de gránulos en una tolva y cae en un cilindro previamente calentado Aplicaciones El material es forzado a pasar por un molde de salida que se enfría lentamente solidificándose en un baño de refrigeración Un husillo dentro del cilindro desplaza el material fundido FIN

b) Moldeo por compresión Primero: Se introduce material termoestable en forma de polvo o gránulos en un molde hembra. Segundo: Se comprime con un contra-molde macho, mientras un sistema de recalentamiento reblandece el material. Aplicaciones Tercero: El material adopta la forma de la cavidad interna de ambos moldes y seguidamente se refrigera y se extrae la pieza ya conformada del molde. FIN

c) Moldeo por soplado Primero: El material en forma de tubo (obtenido en el método de extrusión) se introduce en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiere fabricar. Segundo: Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma. . Tercero: Después de enfriarse, se abre y se extrae el objeto. Aplicaciones FIN

d) Moldeo por inyección Primero: Este proceso consiste en inyectar material termoplástico en estado fundido en un molde. Segundo: Un émbolo comprime la masa y la hace pasar al interior del molde a través de una o varias boquillas. Tercero: Después de haber endurecido, se abre el molde y se saca la pieza. Aplicaciones FIN

e) Calandrado Consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, por entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas. Aplicaciones: acabado mate o brillante de superficies, como, por ejemplo, encimeras o muebles de cocina. FIN

FIN f) Conformado al vacío Primero: El material termoplástico en forma de lámina se sujeta en un molde. Segundo: La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material. Tercero: Se succiona el aire de debajo de la lámina haciendo el vacío, de modo que el material se adapte a las paredes del molde y tome la forma deseada. Cuarto: Una vez enfriado, se abre el molde para extraer la pieza Aplicaciones

FIN 5. -Técnicas de Manipulación de los Plásticos: CORTE Para llevar a cabo éstas técnicas se precisa el conocimiento de las siguientes: NORMAS DE SEGURIDAD PERFORADO LIMADO UNIONES • Conocer las técnicas de uso de todas las herramientas, útiles y máquinas-herramientas. • Usa las herramientas adecuadas para cada tarea. • Comprueba que las herramientas se encuentran en perfecto estado. • Concéntrate en la tarea sin distraerte. • Utiliza los medios de protección adecuados cuando sean necesarios: gafas protectoras, guantes. . • Mantén una postura adecuada en cada tarea. • Acude al profesor/a en caso de lesión inmediatamente. • Cuida las condiciones ambientales: ventilación y la temperatura han de ser adecuadas y la iluminación suficiente. El exceso de ruido provoca agresividad, irritabilidad y falta de concentración.

CÚTER O CUCHILLA PARA EL CORTE Se emplea para cortar planchas de diferentes grosores, ( desde 3 mm hasta varios centímetros) SIERRA DE CALAR Permite cortar planchas o láminas de grandes dimensiones y plásticos rígidos. TIJERAS Para cortar láminas blandas y flexibles cuyo grosor no supere 1 mm y para realizar cortes rectos, oblicuos y curvilíneos. PRENSA O TROQUEL Para planchas de pequeño espesor. PUNTA DE ACERO Para cortar láminas de grosor no superior a 1 mm. SIERRA DE MARQUETERÍA Para cortar plásticos blandos y de espesor no superior a 1 mm. HILO METÁLICO CALIENTE Para láminas blandas de material termoplástico, principalmente poliestireno expandido o porexpán. FIN

PARA EL PERFORADO LA TALADRADORA Se utiliza para hacer agujeros en el material a medida que la broca gira y avanza. FIN

PARA EL LIMADO La lima presenta la cara estriada y se emplea para eliminar la parte sobrante de los materiales triangulares y gruesos y se utiliza para eliminar el sobrante de los materiales blandos. FIN

UNIONES DE MATERIALES PLÁSTICOS • Permiten la unión y separación de las piezas mediante elementos roscados • Tipos de uniones: 2. 3. • Tornillo Enroscado Tornillo pasante UNIONES DESMONTABLES con tuerca de unión • Adhesivos UNIONES FIJAS • Resinas de dos componentes • Cemento acrílico • Adhesivos de contacto • Soldadura FIN

Trabajo realizado por: MERCEDES RUBIO ORTEGA ISBN: 84 -689 -3872 -6 Depósito Legal: AB-467 -2005