Materiales Compuestos - Polimeros - Ceramicos.

7/24/2019 Materiales Compuestos - Polimeros - Ceramicos.

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PROCESOS DE FABRICACION I

UNIVERSIDAD CENTRAL DEPARTAMENTO DEINGENIERIA MECANICA


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Materiales Aplicaciones Propiedades

Cermicos Vidrios, ladrillos, loza. Aislante trmico y elctrico ,

frgiles, alta dureza, alta

resistencia

Polmeros Recipientes plsticos,

carcasas telfonos.

Bajo peso, baja resistencia, alta

resistencia a la corrosin

Compuestos herramientas de corte,

recipiente para reactores

Ligeros, resistentes, dctiles,

con resistencia a las altas

temperaturas



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Materiales cermicos

Los materiales cermicos soninorgnicos, materiales no metlicos queconstan de elementos metlicos y nometlicos enlazados entre s

principalmente por enlaces inicos y/oenlaces covalentes. La composicinqumica de los materiales cermicosvara considerablemente, desde loscompuestos simples hasta mezclas de

muchas fases complejas enlazadas.aractersticas deseables como altadureza, resistencia al desgaste,estabilidad qumica, resistencia a altas

temperaturas y bajo coe!ciente dee" ansin t#rmica.


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Los $ateriales

ermicoslasi!cacin


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Clasifcacin de

cermicas de uso en laconstruccin

%na primera clasi!cacin general, puede

ser la siguiente&

ermica 'lanca

ermica roja

ermica estructural

(efractarios



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Otra Clasifcacin

ermica roja )r#s cermico

Loza

*orcelana



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La clasifcacin anterior

puede ampliarse de lasiguiente manera:

'arro cocido o cermica roja basta.

ermica roja prensada o laminada +emigr#s

+emigr#s esmaltado

)r#s cermico

ermica blanca

*orcelana esmaltada



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abricado con arcillas grasas, libres de "idoscolorantes

-emperatura coccin entre 012 y de 32 a112 para vidriado

4lta resistencia, resistente agua 4zulejos blancos, esmaltados sanitarios,

piletas,inodoros, aisladores, etc

Cermica blanca



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Cermica roja basta o

barro cocido +e fabrica a partir de arcillas locales mezcladas con

otros tipos de suelos.

+e utilizan para fabricar ladrillos comunes.

-emperatura de coccin entre 1112.

5l suelo que se utiliza in6uye en la compresin,porosidad y otras propiedades.

7o presentan super!cies esmaltadas, s vitri!cadas.

*oco denso comparado con otros cermicos.

4bsorcin m"ima entre 1 y 89.



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*rovienen de arcillas impuras moldeadas y/oprensadas de color rojizo.

-emperatura de coccin entre 111 y :112.

$aterial compacto de super!cie lisa, resistente alcalor y a ataques qumicosrgil

Cermica roja

prensada o laminada



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occin de arcillas, cuarzo y feldespato 11 y 011 2 (esistente a cidos, no estable frente a disoluciones de lcalis

concentrados y calientes.

7o soporta temperaturas superiores a :1;812.

4lta resistencia a la compresin y no a la traccin y 6e"in.

os anticido, piletas, revestimientospisos y paredes, aparatos ?nd. @umica, canaletas, etc.

)res cermico



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aoln fundido a :112.

+e vitri!ca quedando traslAcido.

(ecubierto con feldespato adquiere super!cie brillante.

)ran dureza.

abricacin de piezas decorativas, aisladores el#ctricos,sanitarios de lujo, etc.

Bensidad entre , y ,3 g/m0.

4bsorcin de agua nula.

5l vidriado es feldesptico crudo.

*orcelana



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(esisten elevadas temperaturas.

)radientes t#rmicos.

+oportan e"igencias mecnicas y qumicas durante bastante tiemposin grandes alteraciones en sus propiedades.

ompuestos por arcillas naturales e"centas de fundentes.

%tilizados en revestimientos de equipos para altas temperaturas.

5n viviendas (evestimientos de estufas, parrillas, hornos, etc.

(efractarios



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?7B%+-(?4 57 CLC$'?4

C7+-(%-C(4


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La palabra polmero signi!ca, literalmente,Gmuchas partesH. 5n este sentido, puedeconsiderarse como un material polim#ricoslido aquel que contiene mAltiples partes ounidades enlazadas qumicamente y que

estn unidas entre s para formar un slido.

*olmeros.



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Algunas caractersticas de los Polmeros

'aja densidad y

e"traordinaria 6e"ibilidad

4lta resistencia

el#ctrica y t#rmica

-ienen buena relacinresistencia peso

$uy buena resistencia a las

sustancias corrosivas.



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La polimerizacin se

produce cuando las

molculas pequeas

llamadas monmeros,

se combinan para

producir molculas

ms largas (polmeros)



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Termoplsticos

Termoestables

Elastmeros

Segn sus aplicacin y su comportamiento atemperatura, se clasifican en:



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Polmeros termoplsticos

Los plsticos termoplsticos se otie!e! "e comp#estos "eri$%"os "el

petr&leo' estos m%teri%les se %l%!"%! c#%!"o se c%lie!t%! ( se

p#e"e! mol"e%r' "!"oles !#e$%s )orm%s *#e se m%!tie!e! %l

e!)ri%rse+



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Polmeros termoestables

Los plsticos termoest%les proce"e! "e "escomp#estos "eri$%"os "el

petr&leo+ Al someterlos %l c%lor' se $#el$e! r,-i"os' por lo *#e solo se lesp#e"e c%le!t%r #!% sol% $e.+ E! -e!er%l prese!t%! #!% s#per)icie "#r% (

resiste!te ( so! ms )r-iles *#e los termoplsticos+



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Polmeros

(termoplsticos o

termoestables, con pocos

enlaces cruzados) que

tienen una deformacin

elstica mayor al 200%.

El%st&meros



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$oldeo por inyeccin

$oldeo por soplado

$oldeo por vaco

alandrado

$oldeo por e"trusin

PROCEDIMIENTOS DE

ELABORACI/N



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%n #mbolo o pistn de inyeccin se mueverpidamente hacia adelante y hacia atrspara empujar el plstico ablandado por elcalor a trav#s del espacio e"istente entrelas paredes del cilindro y una pieza

recalentada y situada en el centro deaqu#l,'ajo la accin combinada del calor yla presin ejercida por el pistn deinyeccin, el polmero es lo bastante 6uidocomo para llegar al molde fro donde tomaforma la pieza en cuestin.

MOLDEO POR IN0ECCI/N



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$oldeo por inyeccin.



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5s un proceso usado para hacer formashuecas Ibotellas, recipientesJ. %n cilindroplstico de paredes delgadas es e"trudo yluego cortado en el largo que se desea.

Luego el cilindro se coloca en un moldeque se cierra sobre el polmero ablandadoy le suprime su parte inferior cortndola.%na corriente de aire o vapor es insu6adopor el otro e"tremo y e"pande el materialhasta llenar la cavidad. 5l molde esenfriado para el fraguado.

MOLDEO DE INSUFLADO DE AIRE



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$CLB5C B5 ?7+%L4BC B5 4?(5



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$ediante este proceso secomprime una chapa de resina

termoplstica ablandada por elcalor contra un molde fro. Lachapa toma y conserva la formadel molde. 5ste m#todo se

emplea para revestimientosinteriores Ipuertas de heladeras,gabinetes,etc.J

MOLDEO POR VACIO



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5l proceso se emplea para la fabricacinde chapas y pelculas plsticas.onsiste en pasar un polmero

convertido en una masa blanda entreuna serie de rodillos calentados. 4medida que el polmero pasa a trav#sde los rodillos se formaK un productouniforme. 5l Altimo par do rodillos seajustan para dar el espesor deseado. 5l

sistema de rodillos de enfriamiento da alas chapas o pelculas su estructuramolecular permanente.

CALANDRADO



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E! el mol"eo por e1tr#si&! se #tili.% #!tr%!sport%"or "e tor!illo 2elicoi"%l+ Elpol,mero es tr%!sport%"o "es"e l% tol$%' %tr%$3s "e l% cm%r% "e c%le!t%mie!to' 2%st%

l% oc% "e "esc%r-%' e! #!% corrie!teco!ti!#%+ A p%rtir "e -r!#los s&li"os' elpol,mero emer-e "e l% m%tri. "e e1tr#si&! e!#! est%"o l%!"o+ Como l% %ert#r% "e l%oc% "e l% m%tri. tie!e l% )orm% "el pro"#cto*#e se "ese% ote!er' el proceso esco!ti!#o+ Posteriorme!te se cort% e! l%me"i"% %"ec#%"%+

MOLDEO POR E4TRUSION



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$oldeo por 5"trusin



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Produccin de caucho

L% pro"#cci&! "el c%#c2o si-#e "isti!tos p%sos+ E! l% pl%!t%ci&!' los oper%riose1tr%e! el lte1 "e los roles co! #! proce"imie!to ll%m%"o s%!-r%"o+ U!%$e. reco-i"o' el lte1 lec2oso se i!tro"#ce e! #! t%!*#e "e tr%t%mie!to e! el

*#e el l,*#i"o comie!.% % c#%5%rse o co%-#l%rse' 2%ci3!"ose ms s&li"o+ Aco!ti!#%ci&!' e! #!% trit#r%"or% "e cili!"ros' se pre!s% e! )orm% "e lmi!%sll%m%"%s crep3s+ Fi!%lme!te' el c%#c2o es %2#m%"o' sec%"o ( em%l%"o p%r%s# "istri#ci&! % los )%ric%!tes+


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?7B%+-(?4 57 CLC$'?4

$?D5L?7 ; 5lastmeros

)CCBE54( ; 5lastmeros

(?$4 ; *lstico

*4


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$4-5(?4L5+C$*%5+-C+


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[email protected]# son N

Los materiales compuestos sonmateriales de ingeniera,

combinaciones de materialesdiversos como resinas epo"i,poli#ster, acrlicas, poliuretanicas,con materiales de refuerzo tales

como !bras de carbono, !bras devidrio, !bras aramidicas, etc.


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Mmo estn formadosN

Los materiales compuestos estnformados con materiales continuos ydiscontinuos, al material continuo se lellama matriz y al medio discontinuo queusualmente es el ms fuerte y duro se lellama refuerzo. Las propiedades de losmateriales compuestos son dependientesde las propiedades de los materiales quelo constituyen as como de su distribucin

e interaccin entre ellos


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Mundo comenzaron a producirseN

Los primeros materiales compuestos eran !bras devidrio combinadas con matrices fenlicas ypoli#steres.

+e usaron sobre todo para aplicaciones el#ctricas


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5structura

Agente reorzante& su geometra es fundamentalla hora de de!nir las propiedades mecnicas delmaterial.

Matriz& tiene carcter continuo y es la responsablede las propiedades fsicas y qumicas. -ransmite losesfuerzos al agente reforzante. -ambi#n lo protege yda cohesin al material.


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Materiales Compuestosreorzados con partculas

5stan compuestos por partculas de un materialduro y frgil, dispersas uniformemente, rodeadaspor una matriz ms blanda y dActil

-ipos&; 5ndurecidos por dispersin

; ormados por partculas verdaderas

Iestables a la gravedad y la centrifugacinJ


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Materiales compuestos

estructurales 5stan formados tanto por materiales sencillos como

por composites y sus propiedades dependenfundamentalmente de su dise>o y de su geometra.Los tipos ms comunes son los laminares y losllamadospaneles sandwich.

Los paneles sandOich estn formados por doslaminas de gran dureza separados por un materialmas blando con una geometra especial Ipanal deabejaJ


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$odos de produccin

abricacin *$s I ?ntroduccin J

;Cbjetivos

; 'uen mojado de !bras

; Bistribucin uniforme del refuerzo

; 4lineamiento correcto;(utas para resinas termoestables

; ?mpregnacin de resinas lquidas

;'obinado

;*ultrusin

;$oldeo por compresin

; onsolidacion bajo presin de G pre;pegsH

; onsolidacin de resinas en molde

;(utas para resinas termoplsticas

; $oldeo por inyeccin

; $oldeo por compresin en caliente


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?mpregnacin

ibras impregnadas mediante laminacin opulverizacin con resinas de baja viscosidad,previamente mezcladas con el endurecedor. 5lcurado se realiza en general a temperaturaambiente. +e emplea un molde


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*ara !bras largas


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*ara !bras cortas


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'obinado


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'obinado


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*ultrusin


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*ultrusin


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$oldeo por compresin


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$oldeo por compresin

4plicaciones&omponentes automviles, *eque>os componentes

de aviones, 4sientos de trenes, (aquetas de tenis


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uturo de estos materiales

5stos materiales cada vez se utilizan ms y

*roporcionan una gran versatilidad de usos

I*uentes, pilares capaces de soportar grandes esfuerzos rpidos, resistenciaante tornados y huracanes, revestimiento de aviones J, casi todos estosmateriales pueden remplazar al que se utiliza actualmente, abaratando

costes y dando mejores prestaciones. *or todo esto, los materialescompuestos irn reemplazando a los tradicionales.

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