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martes, 16 de abril de 2013

CONFORMADO DE POLÍMEROS (POLÍMEROS SINTÉTICOS)




Para la creación de materiales poliméricos, existe toda una gama de técnicas  El procedimiento para conformar un polímero especifico depende de algunos factores, que son: la naturaleza del material (sin es termoplástico o termorígido), la temperatura de ablandamiento (en caso de ser termoplástico), la estabilidad atmosférica del material deseado, y el tamaño y geometría del producto final.
En general, la producción de materiales poliméricos requiere de una alta temperatura y presión durante el proceso. Para los materiales termoplásticos se usan temperaturas que superan la de transición vítrea, mientras que la presión ha de ser constante durante el enfriamiento de la pieza para que conserve su forma en estado plástico.
Por otro lado la conformación de polímeros termorígidos se realiza de manera general en dos etapas: en la primera se prepara un polímero en fase liquida, con bajo peso molecular y se introduce en un molde de la forma que se busca que adquiera. En la segunda etapa el material es curado o endurecido, por medio de la acción de un catalizador y bajo presión. 

EXTRUSIÓN


La extrusion de polimeros es un proceso industiral mecanico, en donde se realiza una accion de prensado, modelado del plastico, que por flujo continuo con presion y empuje, se lo hace pasar por un molde encargado de darle la forma deseada. El polimero es forzado a pasar a traves de un dado tambien llamado boquilla, por medio del empuje generadopor la accion giratoria de un husillo (Tornillo de Arquimides) que gira concentricamente en una camara a temperaturas controladas.

El material polimerico es alimentado por medio de una tolva en un extramo de la maquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico establecido.


TÉCNICAS DE EXTRUSION
  • Extrusion con un solo husillo
  • Extrusores sin husillo
  • Extrusores de husillo múltiple



TERMOCONFORMADO


El termoconformado es un proceso que consiste en dar forma a una lamina plástica por medio de calor y vacío utilizando un molde o matriz (madera, resina epoxica o aluminio). En exceso de tempreratura puede "fundir" la lamina y la falta de calor o una mala calidad de vacío incurrirá en una pieza defectuosa y sin detalles definidos.

A diferencia de otros procesos, el termoformado parte de una lamina rígida de espesor uniforme realizada por el proceso de extrusión  y permite realizar pequeñas producciones por su bajo costo en matriceria llegando a ser rentable en altas producción también.

Una restricción característica de este proceso es que la pieza a termoformar debe ser fácilmente "desmoldable" esto significa que la matriz debe ser mas ancha en la base y mas angosta en la parte superior. Esto comúnmente se denomina angulo de desmolde o de salida y generalmente es de 5 grados como mínimo.


TIPOS DE TERMOCONFORMADO
  • Termoconformado al vacío directo
  • Conformado con macho
  • Conformado por molde coincidente
  • Conformado al vacío con núcleo de ayuda y burbuja de presión
  • Conformado al vacío con núcleo de ayuda
  • Conformado a presión en fase solida
  • Conformado en relieve profundo al vacío
  • Conformado por presión térmica de contacto con lamina atrapada
  • Conformado con colchón de aire
  • Conformado libre
  • Conformado mecánico



INYECCIÓN-SOPLADO


El moldeo por inyección soplado consiste en la obtención de una preforma del polímero a procesar, similar a un tubo de ensayo, la cual posteriormente se calienta y se introduce en el molde que alberga la geometría deseada, en ocasiones se hace un estiramiento de la preforma inyectada, después se inyecta aire, con lo que se consigue la expansión del material y la forma final de la pieza y por ultimo se procede a su extracción  En muchas ocasiones es necesario modificar el espesor de la preforma, ya sea para conseguir una pieza con diferentes espesores o para lograr un espesor uniforme en toda la pieza, pues en la fase de soplado no se deforman por igual todas las zonas del material. La ventaja de usar preformas consiste en que estas se pueden inyectar y almacenar, producir diferentes colores y tamaños, los cuales pueden hacerse en lugares distintos a donde se realizara el soplado. Las preformas son estables y pueden ser sopladas a velocidad alta según la demanda requerida.



INYECCIÓN


El moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero en estado fundido en un molde cerrado a presión y frío  a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.

La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricación  el diseño escalable desde procesos de prototipos rápidos  altos niveles de producción y bajos costos, alta o baja automatización según el costo de la pieza, geometrías muy complicadas que serian imposibles por otras técnicas  las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con colores diferentes.




SILICONA




CARACTERÍSTICAS
  • Polímero inodoro e incoloro compuesto principalmente de silicio
  • Inerte y estable a altas temperaturas
  • Versátil
  • De baja reactividad

APLICACIONES 
  • Lacas para el cabello
  • Labiales
  • Protector solar
  • Crema humectante 
  • Conservación de derivados de la sangre

CAUCHO DE NITRILO (NBR)



CARACTERÍSTICAS
  • Resistencia a aceites minerales y animales
  • Mayor resistencia al calor y abrasión 

APLICACIONES
  • Mangos de alta resistencia
  • Mangueras
  • Tacones
  • Suelas de calzado



RESINAS EPOXI





CARACTERÍSTICAS
  • Propiedad mecánica
  • Resistencia a la corrosión
  • Buena adherencia

APLICACIONES 
  • Forros para latas
  • Baterías
  • Recubrimiento de neumáticos


ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS)






CARACTERÍSTICAS
  • Gran resistencia 
  • Buena propiedad eléctrica

APLICACIONES
  • Tuberías
  • Herramientas 
  • Recubrimiento
  • Teléfonos 
  • Escudo 

sábado, 13 de abril de 2013

POLIESTER





CARACTERÍSTICAS

  • Transparencia
  • Dureza
  • Resistencia
  • Estabilidad al calor
  • Barrera contra los gases y la humedad

APLICACIONES
  • Hilos de coser (Colchas, cortinas, sabanas, almohadas, alfombras)
  • Botellas
  • Tuberías anticorrosivas
  • Lonas
  • Globos
  • Velas
  • Lona


POLIAMIDAS (NYLON)





CARACTERISTICAS

  • Resistencia a la tension
  • Esta fibra no deja pasar el agua
  • Amortigua golpes, ruidos y vibraciones
  • Resistencia al desgaste y calor

APLICACIONES
  • Fibras de nylon
  • Polainas
  • Cerdas de cepillos de dientes
  • Paracaídas
  • Cuerdas de guitarra

POLITETRAFLUORETILENO (PTFE)




CARACTERÍSTICAS

  • Inercia química
  • Propiedad eléctrica
  • Bajo coeficiente de fricción

APLICACIONES
  • Tuberías
  • Aislamiento de cables
  • Recubrimiento anti-adherente
  • Fibra Gore Tex

POLICARBONATO (PC)




CARACTERISTICAS

  • Estable
  • Resistencia quimica
  • Resistencia al impacto
  • Ductilidad
  • Transparencia

APLICACIONES
  • Pantallas de seguridad
  • Cascos
  • Engranajes
  • Equipamiento luminosos
  • Lentes
  • Peliculas fotograficas

POLIACRILONITRILO (PAN)



CARACTERÍSTICAS

  • Transmision de luz
  • Resistencia a la degradacion
  • Baja propiedad mecanica

APLICACIONES
  • Fibras de lana
  • Mantas
  • Lentes
  • Prendas de vestir
  • Ventanas de avion

jueves, 4 de abril de 2013

POLIMEROS SINTETICOS


Los polímeros son macro-moléculas que por lo general son orgánicas  formadas por la unión de moléculas mas pequeñas llamadas monómeros, que forman enormes cadenas de las formas mas diversas. Se obtienen gracias a la polimerización, en esta los monómeros se agrupan entre si y forman polímeros.

Los polímeros sintéticos son aquellos que son creados por el hombre a partir de elementos propios de la naturaleza. Son creados para funciones especificas y poseen características para cumplir estas mismas.


Existen 7 categorías de polímeros sintéticos:

1. Tereftalano de polietileno (PET)
2. Polietileno de alta densidad (PEAD)
3. Cloruro de polivinilo (PVC)
4. Polietileno de baja densidad (PEBD)
5. Polipropileno (PP)
6. Poliestireno (PS)
7. Otros

1. TEREFTALANO DE POLIETILENO (PET)











CARACTERÍSTICAS

  • Alta transparencia
  • Alta resistencia al desgaste y corrosión
  • Muy buen coeficiente de deslizamiento
  • Buena resistencia química
  • Buena resistencia térmica
  • Aprobado para su uso en productos que deban estar en contacto con productos alimentarios
  • Impermeable



APLICACIONES
  • Envases para bebidas carbonatadas
  • Agua purificada
  • Aceite
  • Conservas
  • Cosméticos
  • Detergentes y productos químicos
  • Productos farmacéuticos
  • Películas radiograficas
  • Se puede convertir del PET a telas

2. POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)



CARACTERÍSTICAS
  • Alta resistencia a la tensión 
  • Compresión
  • Es un solido rígido translucido 
  • Baja reactividad 
  • Impermeable

APLICACIONES
  • Envases
  • Cajones para pescados, cervezas
  • Masetas
  • Bolsas tejidas
  • Guías de cadena, piezas mecánicas

3. CLORURO DE POLIVINILO (PVC)



CARACTERÍSTICAS

  • Alta resistencia
  • Larga vida útil
  • Alta toxicidad
  • Inerte

APLICACIONES
  • Botellas de detergente
  • Equipamientos medicos
  • Ventanas
  • Tubos de drenaje
  • Forros para cable
  • Materiales de construccion

4. POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (PEBD)





CARACTERÍSTICAS
  • No es toxico
  • Es un solido blando
  • Traslucido
  • De fácil procesamiento
  • Liviano

APLICACIONES
  • Bolsas de todo tipo
  • Embasamiento automático de alimentos
  • Base para pañales
  • Cosméticos
  • Medicamentos
  • Alimentos

5. POLIPROPILENO (PP)





CARACTERÍSTICAS

  • Resistencia a la distorsión térmica
  • Resistencia a la fatiga
  • Inerte


APLICACIONES
  • Maletas
  • Electrodomésticos
  • Envases médicos
  • Bolsas de rafia (Supermercados)

6. POLIESTIRENO (PS)







CARACTERÍSTICAS

  • Propiedades eléctricas
  • Claridad óptica
  • Estabilidad térmica



APLICACIONES
  • Bandejas de carne
  • Envases de aspirina
  • Cajas de CDs
  • Utensilios de cocina
  • Aislante térmico
  • Recubrimiento de tejados
  • Recubrimiento de juguetes


7. OTROS










En esta categoria se incluyen una gran diversidad de plasticos que son muy dificiles de reciclar.

Con estos materiales se elaboran:

  • Algunas clases de botellas de agua.
  • Materiales a prueba de balas.
  • DVDs
  • Gafas de sol
  • MP3
  • PCs
  • Ciertos envases de alimentos


viernes, 15 de marzo de 2013

CONFORMADO DE METALES






El conformado de metales incluye varios procesos de manofactura en los cuales se usa la deformación plástica para cambiar la forma de las piezas metálicas.

La deformación resulta del uso de una herramienta que usualmente es un dado para formar metales, el cual aplica esfuerzos que exceden la resistencia a la fluencia del metal. Por tanto, el metal se deforma para tornar la forma que determina la geometría del dado.

En general, se aplica el esfuerzo de compresión para deformar plasticamente el metal. Sin embargo, algunos procesos de formado estiran el metal, mientras que otros lo doblan y otros mas lo cortan.

Los procesos de deformación de metales aprovechan las propiedades de flujo plástico del material a medida que es deformado para producir la forma deseada: El material se comprime o estira para adquirir la forma deseada.

FORJADO



El forjado fue el primero de los procesos del tipo de compresión indirecta y es probablemente el método mas antiguo de formado de metales. Involucra la aplicación de esfuerzos de compresión que exceden la resistencia de fluencia del metal.
En este proceso de formado se comprime el material entre dos dados, para que tome la forma deseada. Existen tres tipos de forjado:

  • Forjado a dado abierto: El material se comprime entre dos planos, permitiendo que el material fluya sin restricción en sus caras laterales.
  • Forjado en dado impresor: El dado de compresión ejerce fuerza sobre la superficie de la pieza, haciendo que esta tome la forma del dado. A pesar de que aumenta la restricción en el metal, es posible que este fluya mas allá del dado impresor lo que causa un exceso de material (rebaba).
  • Forjado sin rebaba: El dado restringe completamente el material dentro de la cavidad y no se produce rebaba excedente.

La mayoría de operaciones de forjado se realiza en caliente, dada la deformación demandada en el proceso y la necesidad de reducir la resistencia e incrementar la ductilidad del metal. Sin embargo este proceso se puede realizar en frío  La ventaja es la mayor resistencia del componente que resulta del endurecimiento por deformación.




Como se habia dicho anteriormente, el forjado de materiales es realizado por medio de golpes que cambian la forma de dicho material, pero en la actualidad, tal como se ve en el video, existen maquinas que realizan dicho proceso y le dan forma a la pieza de metal.

EXTRUSION





Es un proceso por compresión en el cual el metal de trabajo es forzado a fluir a través de la abertura de un dado para darle forma a su sección transversal.
Ejemplos de este proceso son secciones huecas, como tubos, y una variedad de formas en la sección transversal.
Los tipos de extrusión dependen básicamente de la geometría y del material a procesar, estos son:

  • Extrusión directa: Se deposita en un recipiente un lingote en bruto llamado tocho, que sera comprimido por un pistón  al ser comprimido el material se forzara a fluir por el otro extremo adoptando la forma que tenga la geometría del dado.
  • Extrusión indirecta o inversa: Consiste en un dado impresor que esta montado directamente sobre el émbolo. La presión ejercida por el émbolo se aplica en sentido contrario al flujo del material. El tocho se coloca en el fondo del dado contenedor. 

En la extrusión indirecta, el lingote no se mueve a través del recipiente, por lo tanto, no hay fricción en las paredes de este y la fuerza del pistón es menor que en la extrusión directa.


En el video se presenta el proceso completo de extrusión de los lingotes de aluminio paso por paso para mejor entendimiento del proceso que se esta llevando a cabo.

LAMINADO





El laminado es un proceso en el que se reduce el espesor de una pieza larga a través de fuerzas de compresión ejercida por un juego de rodillos que giran apretando y halando las piezas entre ellos.
El resultado del laminado puede ser la pieza terminada, y en otras, es la materia prima de procesos posteriores como el troquelado, el doblado y la embuticion.
Generalmente el laminado se realiza en caliente. Este proceso comienza con una colada continua en donde se recalienta el acero en un foso de termo-difusión, luego el acero pasa por una serie de rodillos que desbastan el material (proceso de laminado) y finalmente la lamina es almacenada en rollos.



En el video se nos presenta como se realiza la fabricación del papel aluminio por medio del método de laminado, presenta el proceso completo, desde el lingote de aluminio hasta el producto final que es el papel aluminio.

EMBUTIDO



El embutido consiste en colocar la lamina de metal sombre un dado y luego presionarlo hacia la cavidad con ayuda de un punzón que tiene la forma en la cual quedara formada la lamina.
En la embuticion de una pieza se parte de una porción de chapa que descansa sobre la matriz, mientras el pisador la mantiene sobre esta y el punzón ejerce la presión necesaria para conformar la pieza, provocando así la fluencia del material a través de la cavidad abierta de la matriz  La pieza toma la forma que posea la abertura de la matriz y la forma del punzón.



En el video se observa como el operador acomoda la lamina en la repisa donde se va a realizar el proceso, después se ve como el punzón realiza presión para dar la forma de casco a la lamina.

DOBLADO




El doblado de metales es la deformación de laminas alrededor de un determinado angulo. Los ángulos pueden ser clasificados como abiertos (si son mayores de 90º ), cerrados (menores a 90º ) o rectos. Durante la operación  las fibras externas del material están en tensión  mientras que las interiores están en compresión  El doblado no produce cambios significativos en el espesor de la lamina metálica.

Existen diferentes formas de doblado, las mas comunes son:

  • Doblado entre formas: En este tipo de doblado la lamina metálica es deformada entre un punzón en forma de V, u otra forma, y un dado. Se pueden doblar con este punzón desde ángulos muy obtusos hasta ángulos muy agudos. Esta operación se utiliza para operaciones de bajo volumen de producción.
  • Doblado deslizante: Una placa presiona la lamina metálica a la matriz o dado mientras el punzón le ejerce una fuerza que la dobla alrededor del borde del dado. Este tipo de doblado esta limitado para ángulos de 90º.


Se puede observar en el video, como se realizan los 4 dobleces de una lamina, este proceso necesita trabajo tanto de la maquina como del operador, se puede observar el molde donde se acomoda la lamina para darle la forma del doblez.


CIZALLADO




El cizallado es una operación de corte de laminas que consiste en disminuir la lamina a un menor tamaño.
Es la separación sin arranque de la viruta de laminas y perfiles, los cortes se pueden elaborar en forma lineal o curva en cualquier longitud.
Este proceso de corte de lamina o placas, produce cortes limpios, es decir, sin virutas o calor o reacciones químicas del metal, pudiéndose hacer cortes rápidos y con bastante precisión pero siempre en forma recta; longitudinal, transversal o diagonal a la placa. El cizallado es el termino empleado cuando se trata de cortes en linea recta; el corte con formas regulares redondas u ovaladas e irregulares se efectúan con punzo-cortado y perforación.
El cizallado suele ser en frío  en especial con material delgado de muchas clases, tales como guillotinado de papeles de fibras, telas, cerámicaplásticos, caucho, productos de madera y la mayoría de los metales.






En el video anterior se puede observar como los operadores pasa la laminas de metal por la cizalla para que esta realice el corte necesario.

TROQUELADO





En el troquelado se cortan laminas sometiéndolas a esfuerzos cortantes, desarrollados entre un punzón y una matriz, se diferencia del cizallado ya que este ultimo solo disminuye el tamaño de lamina sin darle forma alguna.
En términos sencillos, el troquelado es un métodos para trabajar laminas metálicas en frío  en forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel determina el tamaño y forma de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza necesaria para efectuar el cambio.




En el video anterior se ve a el operador presentando las diversas partes de la troqueladora y los diferentes tipos de troquelado que realiza la maquina. Como se dijo anteriormente y tal como se observa en el video esta maquina realiza cortes que le dan forma a la pieza de metal.