tipos de Plasticos

7/21/2019 tipos de Plasticos

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Universidad de la Serena

Facultad de Ingeniería

Departamento Ingeniería civil Mecánica

LOS PLÁSTICOS Y SU PROCESODE OBTENCIÓN, SU EMPLEO ENLA MINERÍA, SOLDABILIDAD Y

SOLDADURA

Nombre: Fabián Comley Solar

Asignatura: Procesos deFabricación II

Profesor: Damián Gatica

Fecha: !""!#!



Abstract $oday %lastic is used in our daily life& has re%laced metal %arts in theautomoti'e industry& used in construction& %ac(aging& householda%%liances )*ashing machines& blenders& refrigerators& etc+, And in anear future *ill be entering in other branches of industry& such as in

medicine& such as -oint re%lacements )arti.cial -oints, and also in s%orts&as you can see the %lastic industry is in the %rocess of gro*th and iscommon to see %ieces that *ere %re'iously %roduced *ith othermaterials& for e/am%le *ood or metal and are no* re%laced by other%lastic+

Introducción:0n la actualidad el %lástico es em%leado en nuestra 'ida cotidiana& hasustituido %artes metálicas en la industria automotri1& se usa en laconstrucción& en em%a2ues& electrodom3sticos )la'adoras& licuadoras&

refrigeradores& etc+, y en un futuro no muy le-ano irá entrando en otrasramas de la industria& %or e-em%lo en medicina& como sustitutos dearticulaciones )articulaciones arti.ciales, y tambi3n en art4culosde%orti'os& como %ueden 'er la rama del %lástico esta en %roceso decrecimiento y es com5n obser'ar %ie1as 2ue anteriormente eran%roducidas con otros materiales& %or e-em%lo con madera o metal y 2ueahora han substituidas %or otras de %lástico+

Los Plásticos



Historia0l in'ento del %rimer %lástico se origina como resultado de un concursoreali1ado en 67#& cuando el fabricante estadounidense de bolas debillar Phelan and Collarder ofreció una recom%ensa de # ### dólares a

2uien consiguiera un sustituto del mar.l natural& destinado a lafabricación de bolas de billar+ 8na de las %ersonas 2ue com%itieron fue elin'entor norteamericano 9ohn esley ;yatt& 2uien desarrolló el celuloidedisol'iendo celulosa )material de origen natural, en una solución dealcanfor y etanol+ Si bien ;yatt no ganó el %remio& consiguió un %roductomuy comercial 2ue ser4a 'ital %ara el %osterior desarrollo de la industriacinematográ.ca de .nales de siglo <I<+0n =#= el 2u4mico norteamericano de origen belga >eo ;endri(?ae(eland sinteti1ó un %ol4mero de gran inter3s comercial& a %artir demol3culas de fenol y formaldeh4do+ Se bauti1ó con el nombre deba2uelita y fue el %rimer %lástico totalmente sint3tico de la historia& fuela %rimera de una serie de resinas sint3ticas 2ue re'olucionaron latecnolog4a moderna iniciando la @era del %lástico+ A lo largo del siglo <<el uso del %lástico se hi1o %o%ular y llegó a sustituir a otros materialestanto en el ámbito dom3stico& como industrial y comercial+0n == se %rodu-o un acontecimiento 2ue marcar4a la %auta en eldesarrollo de los materiales %lásticos+ 0l 2u4mico alemán ;ermannStaudinger a'enturó 2ue 3stos se com%on4an en realidad de mol3culasgigantes o macromol3culas+ >os esfuer1os reali1ados %ara %robar estas

a.rmaciones iniciaron numerosas in'estigaciones cient4.cas 2ue%rodu-eron enormes a'ances en esta %arte de la 2u4mica+



Origen y obtención del plástico

Materias primas>a materia %rima más im%ortante %ara la fabricación de %lásticos es el%etróleo& ya 2ue de 3l se deri'an los %roductos 2ue originan diferentes

ti%os de %lásticos+ 0s im%ortante mencionar 2ue tambi3n otras materias%rimas %ara la fabricación de %lásticos son algunas sustancias naturalescomo la madera y el algodón de donde se obtiene la celulosa& as4 comootros %lásticos se obtienen del carbón y el gas natural+ $odas lasmaterias %rimas mencionadas tienen en com5n el hecho de contenerCarbono )C, e ;idrógeno );,+ $ambi3n %ueden estar %resentes elB/4geno )B,& Nitrógeno )N,& A1ufre )S, o el Cloro )Cl,+ 0n general& seconsidera al etileno& %ro%ileno y butadieno como materias %rimasbásicas %ara la fabricación de una e/tensa 'ariedad de monómeros& 2ueson la base de todos los %lásticos+0n la siguiente sección se %resentan los diferentes mecanismos 2u4micosutili1ados %ara la unión de las materias %rimas mencionadas& 2ue es el%unto de %artida %ara la s4ntesis de resinas %lásticas+

Reacciones de síntesisComo se ha mencionado& los %ol4meros son el resultado de lamodi.cación de %roductos naturales o bien de reacciones de s4ntesis%artiendo de las materias %rimas más elementales+ Son reacciones2u4micas lle'adas a cabo con un catali1ador& calor o lu1& en las cualesdos o más mol3culas relati'amente sencillas )monómeros, se combinan%ara %roducir mol3culas muy grandes+ A esta reacción se le llamaPolimeri1ación+Para 2ue la me1cla sea coherente y más o menos homog3nea seagregan com%atibili1adores+ Puede suceder 2ue las me1clas de%ol4meros tengan %ro%iedades es%eciales 2ue ninguno de suscom%onentes %osea y generalmente se buscan resultados de sinergia+Btros %rocesos de modi.cación f4sica consisten en aumentar 3lordenamiento de las mol3culas+ 0sto se %uede lograr mediante un%roceso de Brientación y el 0stirado+

Algunos %roductos de %lástico como láminas& %el4cula o cuer%os huecoscomo botellas so%ladas& se someten a un estiramiento durante el%roceso de la fabricación& a%licándoles fuer1as cuyo efecto consiste en elalineamiento de las macromol3culas en estado termoelástico&%referentemente en la misma dirección del estira-e& con esta o%eraciónse aumenta la resistencia mecánica& la trans%arencia y la barrera a losgases+



Modifcación con aditios

0l hecho de incor%orar aditi'os antes de la transformación de los%lásticos& es una %ráctica necesaria+ 0n realidad un %lástico es un%ol4mero en con-unto con %e2ueas cantidades de otras sustanciascomo son catali1adores y emulsi.cantes+ Posteriormente es necesarioutili1ar aditi'os 2ue tienen el ob-eti'o de me-orar sus %ro%iedades yfacilitar su transformación+>as funciones de los aditi'os y la cantidad de 3stos es muy grande& y enla actualidad -uegan un %a%el muy im%ortante %ara 2ue los %roductosterminados de %lástico cum%lan con las es%eci.caciones 2ue el mercadodemanda+

8n e-em%lo: el PEC o Policloruro de 'inilo0l PEC :H de cloro )obtenido %or electrólisis de la sal,JH de etileno )hidrocarburo %rocedente del %etróleo,

Propiedades de los plásticos0s dif4cil generali1ar sobre las %ro%iedades de los %lásticos debido a lagran 'ariedad de estos 2ue e/iste+ Por ellos estudiaremos las más

signi.cati'as& a2uellas 2ue todos ellos com%arten:• Conducti'idad el3ctrica nula+ >os %lásticos conducen mal la

electricidad& %or eso se em%lean como aislantes el3ctricosK lo'emos & %or e-em%lo& en el recubrimiento de los cables

• Conducti'idad t3rmica ba-a+ >os %lásticos suelen transmitir el calormuy lentamente& %or es suele usarse como aislantes t3rmicosK %ore-em%lo& en los mango de las bater4as de cocina+



• Lesistencia mecánica+ Para lo ligeros 2ue son& los %lásticosresultan muy resistentes+ 0sto e/%lica %or 2u3 se usan -unto a lasaleaciones metálicas %ara construir a'iones y %or 2u3 casi todoslos -uguetes están hechos de alg5n ti%o de %lástico+

• Combustibilidad+ >a mayor4a de los %lásticos arde con facilidad& ya2ue sus mol3culas se com%onen de carbono e hidrogeno+ 0l colorde la llama y el olor del humo 2ue des%renden suele sercaracter4stico de cada ti%o de %lástico

• Además %odr4amos destacar lo económicos 2ue son& sal'oe/ce%ciones& lo sencillo de sus t3cnicas de fabricación y lafacilidad 2ue tienen %ara combinarse con otros materiales& con lo2ue es %osible crear materiales com%uestos con me-ores%ro%iedades& como el %oli3ster refor1ado con .bra de 'idrio+

• Poseen ba-a densidad&•

Suelen ser im%ermeables&• Ace%tables aislantes ac5sticos&• ?uenos aislantes t3rmicos& aun2ue la mayor4a no resisten

tem%eraturas muy ele'adas+• Lesistentes a la corrosión y a muchos factores 2u4micos+• Algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar& y si se

2ueman& son muy contaminantes+

!ipos de plásticos" Aplicaciones



!ermoplásticos>os %lásticos termo%lásticos tienen las siguientes %ro%iedades

• Se deforman con el calor• Solidi.can al enfriarse

• Pueden ser %rocesados 'arias 'eces sin %erder sus %ro%iedades+ 0sdecir& son reciclables+

>a tem%eratura má/ima a la 2ue %ueden estar e/%uestos no su%era los#MC& sal'o el teón& 2ue se utili1a como recubrimiento en ollas ysartenes+

!ermoestables



>os %lásticos termoestables sufren un %roceso denominado curadocuando se les da la forma a%licando %resión y calor+ Durante este%roceso& las cadenas de %ol4meros se entrecru1an& dando un %lásticor4gido y mas resistente a las tem%eraturas 2ue los termo%lásticos& %eromas frágiles al mismo tiem%o+ No %ueden reciclarse mediante calor+

#lastómeros>as macromol3culas de los %lásticos elastómeros forman una red 2ue%uede contraerse y estirarse cuando estos materiales son com%rimidoso estirados& %or lo 2ue este ti%o de %lásticos son muy elásticos+No so%ortan bien el calor y se degradan a tem%eraturas medias& lo 2uehace 2ue el reciclado %or calor no sea %osible+#l procesado del material plástico" $abricación de ob%etos"



A %artir de di'ersas formas como gránulos& laminas o bolitas de material%lástico se siguen distintas t3cnicas %ara fabricar un ob-eto+

$odas las t3cnicas tienen en com5n 2ue es necesario calentar el %lásticoe introducirlo en un molde+ >a diferencia de cada una de las t3cnicas de%rocesado está en la manera de dar forma el %ol4mero+Eamos a 'er las siguientes t3cnicas de conformación de %lásticos:

• Ooldeado %or inyección• 0/trusión• Ooldeado %or so%lado• Ooldeado %or com%resión• ;ilado• >aminado• 0s%umación• Ooldeado al 'ació

Moldeado por inyecciónEamos seguir el %roceso de fabricación obser'ando la ilustración

Como 'emos& consiste en inyectar el material termo%lástico 2ue se hafundido anteriormente en un moldeK cuando el material se enfr4a ysolidi.ca& se abre el molde y se e/trae la %ie1a+Con este %rocedimiento se fabrican utensilios dom3sticos )cubos&reci%ientes& %latos& etc+,& carcasas de ob-etos& -uguetes& etc+



#&trusión8na manga %astelera %ara decorar las tortas es una má2uina sencilla dee/trusión+ Seg5n sea la bo2uilla de la manga& la crema tendrá una formay un grosor determinado+ 0n la industria %ara fabricar un bol4grafo& %or

e-em%lo& necesitamos dos tubos: uno he/agonal %ara la carcasa y otroredondo %ara la tinta+

Moldeo por sopladoPor el m3todo de e/trusión& obtenemos material en forma de tubodentro de un molde 2ue se cierra cuando el tubo tenga el tamaodeseadoK luego se introduce aire a %resión& haciendo 2ue ese tubo dematerial %lástico de ada%te a las %aredes del molde y tome su formaKdes%u3s de enfriarse& se abre el molde y se e/trae el ob-eto+



Sir'e %ara fabricar ob-etos huecos como botellas de aceite y aguamineral& frascos y algunos -uguetes )como balones,& etc+

Plásticos y su empleo en la minería0n la actualidad& los %rogresos t3cnicos& la com%etencia encarni1ada delos mercados mundiales& la reducción de la ley de los minerales y laconciencia medioambiental ha obligado a las em%resas mineras acambiar sus %ol4ticas de %roducción en %os de una reducción de costosde manera sustentable con el medio"ambiente y ha desarrollar nue'astecnolog4as como la hidrometalurgia& nue'os hornos& etc+

>a a%licación de los %lásticos ha res%aldado y lo sigue haciendo& todaesta re'olución en la miner4a+ 0l gran des%liegue de los

materiales& con%ro%iedades 2ue %ueden fabricarse a la medida& han dado lugar a unagama de a%licaciones 2ue %ermiten la transformación re2uerida y laa%arición de nue'as em%resas %ro'eedoras& transformadoras einstaladoras de %lásticos+>os %lásticos se han 'uelto la res%uesta a %roblemáticas como laresistencia a la corrosión& a la abrasión y otras más& y han sido ca%acesde resol'er diferentes e/igencias& como %or e-em%lo& dure1a& e/ibilidad&nula to/icidad& fácil trans%orte e instalación& etc+

Actualmente& encontramos %lásticos en %rácticamente todas las eta%asde la miner4aK %or citar algunas: tran2ues de rela'es y de%ósitos deresiduos sólidos& sistemas de riego de li/i'iación& %lanta de ácido&re.ner4as electrol4ticas+ %odemos encontrar tambi3n diferentes ti%osde %lásticos: ;DP0& 8;OP0& PLFE& concreto %olim3rico& etc+ no hay duda 2ue esto es el comien1o+ >os estudios cient4.cos nosentregan nue'os %roductos y nue'as a%licaciones a los ya e/istentes& las



em%resas de %lásticos cada d4a nos %ro'een con más %roductos y losnue'os re2uerimientos de la miner4a obligan a seguir incursionando enlos %lásticos+

Laminas de polietileno de alta densidad alternatia en la

impermeabili'ación de grandes superfcies y en la protecciónambiental";asta la a%arición de la era de los %lásticos& las obras de ingenier4ahidráulica& agr4cola& sanitaria y ambiental se im%ermeabili1aban conarcilla& hormigón o %roductos asfálticos+ 0n los 5ltimos J aos la2u4mica industrial de las macromol3culas& ha desarrollado gran 'ariedadde termo%lásticos y& entre ellos se encuentran las láminas de %olietilenode alta densidad )P0AD,+0stas láminas están consideradas como las me-ores %ara laim%ermeabili1ación de obras e/tensas de ingenier4a& %or sus es%eciales

caracter4sticas f4sico"2u4micas+

Obtención0sta lámina im%ermeable se obtiene %or transformación del %ol4mero de%olietileno de alta densidad& en una %ro%orción de =& %or ##& y elnegro de humo con !& %or ##& sin ning5n otro aditi'o 2ue %uedaalterar sus caracter4sticas+>a incor%oración del negro de humo me-ora sustancialmente suresistencia frente a los rayos ultra'ioletas+

Propiedades y características>as 'enta-as del P0AD sobre otros materiales son las siguientes:

• 0le'ada resistencia a roturas& desgarros y %erforaciones+• Oayor alargamiento %roducido %or los asentamientos diferenciales

del terreno+• Oe-or e/ibilidad y estabilidad a altas y ba-as tem%eraturas+• Com%ortamiento uniforme y resistente a la tracción lineal y bia/ial+• Lesistencia a la acción de bacterias& termitas& roedores y ra4ces+• Gran estabilidad a los rayos ultra'ioletas• Oe-or com%ortamiento frente a la agresión de agentes 2u4micos+

0n resumen& el %olietileno de alta densidad ha resuelto laim%ermeabili1ación más com%leta de obras de ingenier4a& con láminasde %lástico& ya 2ue carece de en'e-ecimiento %rematuro+0s resistente a los residuos urbanos industriales y tó/icos y& además&tiene la doble 'enta-a de no tener elementos 2u4micos 2ue



desestabilicen su mol3cula y la soldadura entre láminas& reali1ada a %iede obra& mediante %rocedimiento de gran calidad y ;abilidad+>as láminas más utili1adas& en la %ráctica& son las de y & mil4metrosde es%esor+>a colocación de láminas en obra se %uede hacer sobre terreno

com%actado& sobre un geote/til %rotector& o sobre georredes& geomallaso geote/tiles drenantes+

Propiedades (uímicas de las laminas P#A)0l %olietileno es un %ol4mero termo%lástico obtenido %or %olimeri1acióndel etileno o eteno& es decir %or reacciones en cadena de condensación:

>as %ro%iedades de este material de%enden de su estructura& 2ue 'ienecondicionada %or el m3todo de %olimeri1ación em%leado en sufabricación& ya 2ue los obtenidos a alta %resión )ba-a densidad, )P0?D,%resentan estructura rami.cada& mientras 2ue los obtenidos a %resiónen medias y ba-as )P0OD, y a alta densidad )P0AD, son casicom%letamente lineales y más cristalinoss0n general& el %olietileno es un sólido incoloro& de as%ecto a3reo ye/ible& 'ol'i3ndose frágil a unos !M C+ >a tem%eratura de fusión de los%ol4meros de alta densidad& es de J6M C& mientras 2ue en los de ba-adensidad es de MC+Podemos decir 2ue el %olietileno de alta densidad )P0AD,& resiste bienfrente a la acción deQ agua& ácidos& bases y sales inorgánicas& ácidosorgánicos& alcoholes& aldehidos& esteres& 3teres& hidrocarburos )e/ce%toal dicloruro de etileno y al %erdoroetileno,& cetonas& grasas y aceites+

*ampos de aplicación>as láminas de P0AD tienen numerosas a%licaciones 2ue 'amos a di'idiren dos gru%os:

• IOP0LO0A?I>IRACIBN0S S8P0LFICIA>0S 0<$0NSAS>as obras más im%ortantes de im%ermeabili1ación de láminas deP0AD& se reali1an en:

o Ingenier4a hidráulica: Canales& conducciones& atagu4as& %resas+ 0mbalses& balsas& lagos arti.ciales+



De%uradoras de agua %otable+o Ingenier4a ambiental:

Eertederos& sellado de 'ertederos& de%ósito deli/i'iados+

Almacenamientos de residuos urbanos& industr4ales&

tó/icos y radioacti'os+o Ingenier4a sanitaria:

>aguna-es& de%uradoras& biodigestores& colectores+o Ingenier4a de carreteras:

0stabili1ación de terrenos y sub"bases saturadas+ Protección de taludes+ $ableros de %uentes y trasdós de t5neles+

• IOP0LO0A?I>IRACIN D0> S8?S80>B 0N RAN9AS PLBF8NDAS CBN>TOINAS E0L$ICA>0SSe reali1a de la siguiente manera: se 'an uniendo las láminas

'erticales de P0AD con un sistema de enchufe y cordón del mismomaterial& soldado a los bordes de las mismas& 2ue se cierran en suinterior& con un cordón de bentonita de sodio+Se %ueden alcan1ar& con este sistema& %rofundidades de # metrosy si el terreno es %oco consistente se rellena la 1an-a con bentonitacálcica+>as a%licaciones más im%ortantes de este sistema& son: selladosde 'ertederos y %antallas im%ermeables+0n acuicultura& agricultura y ganader4a& %ara im%ermeabili1ar%iscifactor4as& sistemas de riegos y %ara %rotección de los %urines

de 'acas& cerdos y otros animales+

+oldaduras, comprobaciones, control de calidad y ensayos"Para conseguir una im%ermeabili1ación ó%tima& con láminas de P0AD& esnecesario reali1ar buenas soldaduras entre ellas+Se em%lean dos t3cnicas:

• Soldadura %or e/trusión: se unen las láminas %or e/trusión& cona%ortación de un cordón del mismo material& seg5n muestra la.gura J& utili1ando una má2uina e/trusora %ortátil+ >as e/trusoras%ortátiles reali1an al mismo tiem%o las siguientes o%eraciones:

calentamiento& incor%oración del cordón& fusión y %resión+



•

Soldadura %or termofusión: es una doble unión reali1adadirectamente %or una má2uina soldadora %ortátil y obtenida %orcalentamiento y %resión"fusión )FlU+,+ Con este sistema& no senecesita li-ar& ni calentar %re'iamente& ni a%ortar material+0ntre las dos uniones 2ueda siem%re el conducto decom%robación& %or el 2ue se debe reali1ar la %rueba de 2ue ambassoldaduras han sido reali1ados correctamente+Para ello se introduce aire a %resión& 2ue detecta los %oros o faltasde unión con ayuda de manómetro+0ste sistema es más aconse-able %ara soldaduras de gran

longitud& %or tener me-or resistencia al desgarro& y %or la facilidadde obtener una com%robación total del 3/ito de la soldadura+

*ontrol de calidadde ensayosPara obtener el control de calidad com%leto de las láminas y soldadurasde P0AD& se deben reali1ar ensayos en laboratorio y obra+0nsayos en laboratorio>os más im%ortantes son: densidad& 4ndice de uide1& resistencia atracción hasta rotura& resistencia al desgarro& en'e-ecimiento t3rmico&debido a ba-a tem%eratura& dure1a shore D& com%ortamiento al agua ycontenido en negro de humo+Com%robaciones de soldaduras

>as soldaduras efectuadas entre las láminas de %olietileno de altadensidad )P0AD,& se com%rueban en obra:

• 0n %robetas de 1ona de soldadura 2ue se ensayan a rotura&tracción o desgarro con ayuda de un tensó metro de cam%o+

• Con un %otenciómetro a%licado al cordón de soldadura obtenido%or a%orte de material& al 2ue se ha introducido %re'iamente unhilo de cobre& 2ue hace %roducir chis%as si hay %oros+



• Por medio de un manómetro conectado al aire com%rimidointroducido a %resión constante en el conducto intermedio de ladoble soldadura& controlando la disminución de la %resión+

+oldadura de termoplásticos aan'adosSi bien los %ol4meros termo%lásticos básicos son am%liamente conocidos&

no lo son tanto los a'an1ados+ Por este moti'o se reali1a la siguienteclasi.cación de los %lásticos más re%resentati'os de la familiadistinguiendo entre amorfos y semicristalinos y& dentro de estas dossubcategor4as& dom3sticos& ingenieriles y a'an1ados+ Asimismo&mediante la tabla ad-unta& se muestran caracter4sticas de algunos lostermo%lásticos a'an1ados más re%resentati'os y de uno de uso com5n&como es el PEC& %ara hacerse una idea de las me-oras obtenidas+

0n com%aración con los termoestables %resentan numerosas 'enta-astales como me-ores %ro%iedades mecánicas& de resistencia al fuego& a



agentes 2u4micos y a tem%eraturas ele'adas& as4 como una ba-aabsorción de humedad+ Por otro lado son reciclables& %ermiten sualmacenamiento en condiciones ambiente& acarrean menores costes defabricación y %or 5ltimo& a2uella 2ue dota de sentido a este art4culo&admiten la unión de su%er.cies mediante soldadura+ 0n su contra tienen

un ele'ado %recio de materia %rima y se re2uieren unas tem%eraturasde %roceso más ele'adas+

*aracterísticasDebido a 2ue los termo%lásticos no %resentan reacciones de curado& eltiem%o de los ciclos de fabricación se 'e disminuido a la mitad y enalgunos casos a una tercera %arte del re2uerido %or termoestables+ 0sto%resenta dos claras 'enta-as& %or un lado disminuyen los costes alacelerar el %roceso %roducti'o y& %or otro& el control de tem%eratura noes tan cr4ticoK en caso de fallo del e2ui%o no se %ierde el material comoocurre con las resinas termoestables+>a %osibilidad de reciclado enla1a con lo dicho anteriormente+ Si se%roduce un error en el funcionamiento de la ma2uinaria& no es cr4tico+Debido a la re'ersibilidad de los %rocesos& siem%re 2ue se mantenga laintegridad del %ol4mero& es %osible fundir o reblandecer tantas 'ecescomo sea necesario+Como consecuencia de estas dos caracter4sticas descritas a%arece la%osibilidad de reali1ar soldaduras+ 0ste %roceso introduce im%ortantes'enta-as %ara industrias tales como la aeronáutica& automoción o na'al

ya 2ue& facilita las re%araciones& me-ora las uniones hasta ahorareali1adas mediante remaches o adhesi'os y aumenta la .abilidad yseguridad de las mismas+0n lo referente a las condiciones de %roceso decir 2ue& debido a laele'ada 'iscosidad de las resinas termo%lásticas& resulta dif4cil %re%arar%reim%regnados %ara conformado& %or lo 2ue se recurre asemiim%regnados 2ue cum%len la misma función y %resentan unoscostes más moderados+ Por otra %arte& las tem%eraturas de %rocesadode estos %lásticos rondan los ##MC lo 2ue acarrea mayores in'ersionesen material y e2ui%os 2ue %ara el caso de termoestables+

+oldadura

Proceso>os fenómenos f4sicos necesarios %ara 2ue se %rodu1ca una unión %orsoldadura son una combinación de tem%eratura V tiem%o V %resión+ >atem%eratura y tiem%o a%licados en una 1ona del material a unir



%roducen una fusión o reblandecimiento local en los sustratos 2ue2uedan %erfectamente unidos una 'e1 a%licada la %resión necesaria+ 0l%roceso de soldadura consta de las siguientes eta%as 2ue se e/%licarán%osteriormente: %re%aración su%er.cial& calentamiento& consolidación yenfriamiento+

*alentamiento0n este %unto se hace %atente una de las grandes diferencias entre los%ol4meros amorfos y semicristalinos& 3sta es& la tem%eratura a %artir dela cual se hacen uidos+ Para los amorfos se %roduce una grandisminución de su 'iscosidad al alcan1ar su tem%eratura de transición'4trea o $g& sin embargo& los simicristalinos a su %aso %or la $g noe/%erimentan grandes cambios& teniendo 2ue alcan1arse su

tem%eratura de fusión o $m %ara conseguir las condiciones de uide1adecuadas+ >as diferentes maneras de conseguir estos calentamientos&2ue deben ser lo más locali1ados %osibles& son las 2ue dan lugar a losdiferentes %rocesos de soldadura+ No se debe descuidar 2ue si se traba-acon materiales com%uestos& un calentamiento e/cesi'o o muy am%lio dela matri1 %uede dar lugar a distorsiones de las .bras y delaminaciones&es%ecialmente si 3stas son buenas conductoras como ocurre en el casodel carbono+

*onsolidación

0sta eta%a se %uede decir 2ue engloba a la de calentamiento y %arte dela de enfriamiento+ 0stá caracteri1ada %or la a%licación de una %resión&2ue comien1a con la ele'ación de la tem%eratura y 2ue termina una 'e1la matri1 alcan1a consistencia su.ciente durante el enfriamiento+Para 2ue e/ista una correcta unión debe haber lo 2ue se denominacontacto 4ntimo )l42uido V l42uido, entre sustratos& donde la resina&uyendo& em%u-a fuera de la entre"cara el aire atra%ado+ Acto seguido se%roduce una difusión intermolecular entre ambos sustratos llamadaWautohesiónX+0l %roceso se %uede obser'ar de manera más intuiti'a en la .guraad-unta& donde se indican el contacto 4ntimo inicial& seguido de unadifusión %arcial de las cadena %olim3ricas y %or 5ltimo la difusióncom%leta en la 2ue ya no hay entrecara entre ambos sustratos+ ;a detenerse en cuenta 2ue los tiem%os caracter4sticos de esta eta%a di.erende unos materiales a otros en función de la tem%eratura a la 2ue sealcance la 'iscosidad adecuada+



Autohesión

#n-riamientoComo su %ro%io nombre indica en esta eta%a la resina se enfr4a& lo 2ueconlle'a la resolidi.cación de la misma+ Durante esta fase es cr4ticomantener una %resión adecuada hasta 2ue la matri1 alcan1a laresistencia su.ciente& ya 2ue& de lo contrario se %odr4an %roducirdelaminaciones y la o%eración no ser4a 'álida+0n función de las %ro%iedades mecánicas 2ue se 2uieran conseguir )máso menos cristalinidad, se re2uerirá una 'elocidad de enfriamiento u otra&%or lo 2ue el %roceso de enfriamiento debe estar en todo momentocontrolado+

M.todos*lasifcación $al como se mencionó anteriormente& e/isten di'ersos m3todos desoldadura 2ue atienden %rinci%almente al modo en 2ue se consigue latem%eratura de %roceso re2uerida& siendo unos más con'enientes 2ueotros en función del material a soldar+ Debe %restarse es%ecial atencióna las caracter4sticas de cada m3todo si se traba-a con materialescom%uestos& ya 2ue se %ueden %roducir daos en la .bra+0n función de esa forma de conseguir el calentamiento& se %uede hacer

la siguiente clasi.cación:• Fricción:

o Oo'imiento relati'o )Eibración,o 8ltrasonidos

• 0lectromagn3ticoY0l3ctrico:o Induccióno Lesistencia



• Ladiación:o Calor radiante )láser& infrarro-os,o Diel3ctrico y microondas

• Acceso directo:o Placa caliente o es%e-oo Gas caliente

Moimiento relatio>a fricción entre las dos su%er.cies a soldar es la res%onsable delaumento de tem%eratura& %udiendo ser el mo'imiento entre ellas lineal&circular& angular u orbital+Dentro de esta familia es am%liamente usada la fricción %or 'ibración&2ue se caracteri1a %or ser un mo'imiento lineal y de muy %e2ueaam%litud+Cuando se a%lica a materiales com%uestos debe tenerse en cuenta la

dirección de las .bras& ya 2ue& en caso de a%licar las 'ibraciones endirección trans'ersal a 3stas %uede causarse dao en las mismas+

/ltrasonidos0l fundamento de esta t3cnica sigue el mismo %rinci%io del anterior&%roducir calentamiento mediante 'ibraciones& en este caso ultrasónicas+>a %eculiaridad de este m3todo es 2ue no son los sustratos los 2ue semue'en de forma relati'a& ahora 3stos se encuentran unidos ba-o%resión y las 'ibraciones se transmiten mediante un sonotrodo+Para 2ue los ultrasonidos tengan un mayor efecto es %reciso 2ue& en la

entrecara de la unión de los sustratos& e/istan %untos 2ue concentrenesfuer1os y deformación+ Sobre la dis%osición 2ue deben seguir estas%rotuberancias hay multitud de in'estigaciones y estudios 2ue buscan lacon.guración idónea seg5n los materiales y el ti%o de unión 2ue sedesee conseguir+

Inducción>a soldadura %or inducción es un %roceso am%liamente utili1ado entermo%lásticos sin refor1ar& si bien su uso es factible en materialesrefor1ados a la 'ista de e/%erimentos reali1ados+ 0sta soldadura %ermite

lle'ar un control estricto de la %resión de consolidación mediante la%rensa situada a la salida de la bobina de inducción+ Si además de estola bobina de inducción se %uede des%la1ar a lo largo de las uniones&%ueden obtenerse soldaduras de gran longitud+0l %rocedimiento se lle'a a cabo mediante un elemento susce%tible a las'ariaciones de un cam%o magn3tico& situado en la entrecara de lossustratos+ De%endiendo de la naturale1a de dicho elemento el fenómeno



f4sico %or el cual se calienta es distinto& a saber: hist3resis magn3tica&efecto 9oule o corrientes inducidas+

Resistencia0n la soldadura %or resistencia es necesario dis%oner de un elementoresisti'o en la entrecara de los sustratos+ >a diferencia con la inducciónestriba en 2ue este elemento se calienta %or efecto 9oule debido al %aso

de una corriente el3ctrica a tra'3s de 3l& 2uedando incrustado en lasoldadura al .nal de la o%eración+0s un %roceso %erfectamente a%licable a termo%lásticos tantosrefor1ados como sin refor1ar+ Debe %restarse atención es%ecial& en elcaso de refor1ados& a la com%atibilidad del agente de calentamiento conla matri1& debido a las solicitaciones mecánicas ele'adas a las 2uesuelen estar sometidos este ti%o de materiales+>as soldaduras reali1adas son generalmente alargadas y su longitudde%ende de la %otencia dis%onible en la fuente de alimentación+



*alor radiante0sta t3cnica de soldadura se caracteri1a %or reali1ar un calentamientodirecto sobre las su%er.cies a unir mediante radiación electromagn3tica+ $ras alcan1ar la tem%eratura adecuada los sustratos se unen mediante%resión+

Sus más claros re%resentantes son la soldadura mediante infrarro-os yláser+ 0stos %rocesos %ermiten mantener siem%re un control .no de latem%eratura de calentamiento mediante t3cnicas de medición muy%recisas& tales como la %irometr4a infrarro-a+Cuando los materiales a unir están refor1ados con .bra de carbono debecuidarse la difusión de calor en la %ie1a& ya 2ue son buenos conductorest3rmicos y& %or tanto& se enfr4an más rá%idamente+

)iel.ctrico y microondas0ste ti%o de soldadura se reali1a a%licando& sobre los dos sustratosunidos mediante %resión& los cam%os el3ctricos corres%ondientes+ 0lresultado es una e/citación a ni'el molecular en forma de rotación dedi%olos y 'ibración o rotación molecular+>os materiales com%uestos refor1ados con .bra de carbono %resentan%roblemas debido a la conducti'idad el3ctrica de las .bras+ Zstos sonmás acusados cuando se em%lean microondas debido a las frecuenciast4%icas de las mismas+ As4& se obser'an calentamientos de las ca%as máse/ternas& claros indicadores de no haberse alcan1ado la entrecara de la

unión+ Oenos %roblemas %resenta el diel3ctrico& %uesto 2ue las .brasree-an en menor medida las ondas 2ue se mue'en en la frecuencia deeste m3todoK no obstante se necesitan unas intensidades de cam%o muyele'adas %ara obtener tem%eraturas su.cientemente ele'adas+

Placa caliente0l m3todo de %laca caliente o tambi3n conocido como soldadura %ores%e-o consiste en calentar las su%er.cies de unión %oni3ndolas encontacto con una %laca metálica calefactada+ 0l %roceso se describe acontinuación:

>o %rimero 2ue debe hacerse es situar los sustratos a unir en sendosmoldes 2ue 'an a ser los encargados de transferir la %resión deconsolidación+ 8na 'e1 enfrentados los moldes se introduce la %lacaentre ellos y a continuación se %onen en contacto& mediante %resión& las%ie1as con la %laca+ $ras alcan1ar la tem%eratura adecuada en lasentrecaras& se se%aran las %ie1as de la %laca y se e/trae 3sta %ara %onerrá%idamente en contacto las su%er.cies a soldar& manteniendo la



%resión el tiem%o 2ue sea necesario+ Por 5ltimo& cuando la unión alcan1ala rigide1 adecuada se se%ara uno de los elementos de unión& 2uedandola %ie1a soldada re%osando sobre el otro+Debe tenerse en cuenta 2ue la adhesión de las entrecaras con la %laca%uede causar el desalineamiento de las .bras cuando se traba-a con

materiales com%uestos& %or lo 2ue en estos casos el %roceso hay 2uelle'arlo a cabo con ciertos matices+

0as caliente>a soldadura mediante gas caliente no es más 2ue la soldadurao/iacetil3nica de los metales e/tra%olada a los termo%lásticos+ 0lcalentamiento de los sustratos se reali1a& en lugar de con la llama 2uese em%leaba en a2uellos& mediante un chorro de gas a tem%eraturaele'ada+ 0ste gas calienta a su 'e1 la 'arilla de material de a%orte&

material 2ue debe ser de la misma naturale1a 2ue los sustratos a unir y2ue se 'a de%ositando en la unión una 'e1 2ue a2u4 se alcan1a latem%eratura adecuada+0s una t3cnica de fácil a%licación y 2ue acarrea ba-os costes& mediantela 2ue se consiguen soldaduras grandes y com%le-as+ 0stas 'enta-asentraan tiem%os de %roceso ele'ados y un mal control de los%arámetros& 2ue de%enden de la %ericia del o%erario& moti'o %or el cualse desaconse-a este ti%o de soldadura %ara termo%lásticos refor1ados&ya 2ue se anto-a dif4cil conseguir una distribución uniforme de las .brasen la unión+



*onclusión

0n el informe e/%uesto %udimos obser'ar la gran 'ariedad de usos 2uetienen los %lásticos en la 'ida cotidiana y como nos ayudan a rem%la1ar%artes 2ue antes eran de otros materiales como %or e-em%lo metal omadera %or %lástico+ 0n todas las industrias son utili1ados debido a suscaracter4sticas de aislantes el3ctricos& ba-a conducti'idad t3rmica yademás de su ba-o costo de fabricación y fácil combinación con otrosmateriales+

0n la industria de la miner4a el uso de los %lásticos en fundamental %aralle'ar a cabo 'arios de sus %rocesos como %or e-em%lo el %roceso de



li/i'iación en donde se debe sellar el de%ósito en donde se lle'a a caboeste y una lámina de %lástico P0AD reali1a esta tarea+

des%u3s de toda esta lectura& 2ui1ás 2ueda una %regunta %orres%onder: [Lem%la1ará alg5n d4a los %lásticos a los metales en la

miner4a\ In2uietante %regunta si %ensamos 2ue es la miner4a 2uien%roduce los metales+

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