PLÁSTICOS: PROCESOS Y APLICACIONES

Métodos de Conformado

A. Termoplásticos (TP)

Se calientan en condiciones suaves y se moldean antes de que se enfríen. Los principales métodos son:

• Extrusión: Se utiliza para fabricar tubos, barras o láminas. Se fuerza el polímero fundido a pasar por un cilindro mediante un tornillo giratorio. La pieza extruida debe enfriarse.
• Soplado: El plástico en estado semifundido se introduce en un molde y se le aplica aire a presión.
• Inyección e Insuflación: Se empuja el polímero y se inyecta en un molde.
• Termoconformado: Calentar una lámina y forzarla contra un molde.
• Calandrado: Uso de rodillos laminadores.
• Moldeo por Compresión: Aplicación de presión sobre un molde.
• Colado: El material se introduce en un molde y se deja solidificar.

B. Termoestables (TE)

Requieren una reacción química para su conformado.

• Moldeo por Compresión
• Colado
• Moldeo por Transferencia: Inyección a presión sobre un molde.

C. Elastómeros (E)

Requieren una reacción química.

• Moldeo por Compresión: Se utilizan moldes calefactados.

Existe una gran adaptabilidad de los sistemas de conformado para elastómeros.

Unión y Fijación

1. Soldadura: Solo aplicable a termoplásticos (TP).
2. Mecanizado: Se aprovecha la dilatación del polímero.
3. Adhesivos

Aplicaciones Generales de los Plásticos

Aislamientos térmicos y acústicos, tuberías, vidrios orgánicos, adhesivos, juntas y sellantes, suelos, pinturas y recubrimientos, muebles, paneles, etc.

PLÁSTICOS ESPECÍFICOS

Plásticos Usados en Aislamiento Térmico

• Poliestireno Expandido
• Poliestireno Extruido
• Espumas Rígidas de Poliuretano: Formadas por resinas de poliuretano, se usan para coquillas de aislamiento.
• Espumas Rígidas de Poliuretano Aplicadas «In Situ»: Se forman mezclando los ingredientes en una máquina que proyecta el producto contra el espacio a rellenar. Al reaccionar los componentes, se produce la espuma, que se deposita y fragua. Este método es ideal para aislamientos de superficies irregulares o de grandes dimensiones, ya que evita la presencia de puentes térmicos.

Plásticos como Sustituto del Vidrio

Polimetacrilato de Metilo (PMMA)

Su densidad es prácticamente un tercio de la del vidrio y es diez veces menos frágil. Es un material rígido, pero a temperatura adecuada se le puede imprimir cualquier forma, la cual conservará al volver a la temperatura inicial.

Policarbonato (PC)

Debido a su transparencia y su gran resistencia al impacto, se utiliza para sustituir al vidrio cuando se requieren altas resistencias (resiste 50 veces más que el vidrio tradicional).

Poliésteres No Saturados

Ofrecen buen aspecto superficial, nitidez de color, brillo y dureza.

Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV)

Con esta mezcla se logran alcanzar muy altos niveles de dureza superficial, resistencia al impacto y resistencia al desgaste.

MATERIALES COMPUESTOS

Definición y Fases

Los materiales compuestos son la combinación de dos o más materiales, unidos entre sí, para proporcionar propiedades que no pueden obtenerse con los materiales originales. Se componen de dos fases:

• Matriz: Es el elemento principal, la fase continua que da forma al material, transmite los esfuerzos y generalmente proporciona ductilidad. Puede ser metálica, cerámica o polimérica.
• Fase Dispersa: Mejora las propiedades y está distribuida homogéneamente en la matriz.

Tipos de Compuestos

1. Reforzados con Partículas

   Su comportamiento depende del tamaño de las partículas, resultando en un comportamiento homogéneo.

2. Reforzados con Fibras

   Proporcionan elevada resistencia y rigidez manteniendo una densidad baja. La matriz proporciona ductilidad y tenacidad, y transmite los esfuerzos a las fibras, las cuales soportan la mayor parte de la carga.

   Clasificación según la longitud y orientación de las fibras:

   • Longitud: Continuas (largas) o Discontinuas (más cortas).
   • Orientación:
     • Orientadas: Alineadas en una dirección preferente. Se obtiene un compuesto anisotrópico con resistencia máxima en la dirección paralela a la orientación.
     • Sin Orientación: Distribuidas al azar. El compuesto resultante tendrá propiedades isotrópicas, pero el refuerzo no será tan efectivo.

3. Compuestos Estructurales

   • Compuestos Laminares: Consisten en capas apiladas y unidas de láminas reforzadas con fibras para homogeneizar la rigidez.
   • Paneles Sándwich: Formados por una lámina superficial, una lámina adhesiva y un núcleo tipo honeycomb (panal de abeja). Ofrecen baja densidad, bajo peso y elevada resistencia a la flexión.

Procesos de Conformado de Compuestos

• Molde Abierto: Unión manual, aplicación con aerosol, proceso con autoclave al vacío y bobinado.
• Molde Cerrado: Compresión, inyección, modelaje laminar.
• Pultrusión: Fabricación continua de perfiles con secciones constantes. El proceso incluye la preparación de la resina, la incorporación de las fibras, el preformado y modelado de la sección, y finalmente el estirado y corte.

Aplicaciones y Usos de los Compuestos Reforzados

Se utilizan en rehabilitaciones y reformas por su resistencia mecánica y porque no corrosionan. Materiales comunes incluyen fibras de vidrio, fibras de carbono, resinas epoxi, Kevlar, Nomex, perfiles y forjados.

Usos Específicos en Forjados

• Forjados de Baja Resistencia: Utilizan resinas epoxi reforzadas con fibras de vidrio. Se emplean cuando el ambiente es agresivo para sustituir emparrillados metálicos.
• Forjados de Resistencia Media: Proporcionan superficies sólidas y continuas para ambientes corrosivos.

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