Alumno: Israel Alonso Armendáriz Prof.: Adrián Hernández Materia: Procesos de fabricación Actividad: Taller de recuperación de 4 unidad Fecha: 06/06/14 Temario: Procesos industriales de plásticos térmicos, compuestos y trmofraguantes, y materiales cerámicos. generalidades tipos de plásticos materias primas compuestos termofraguantes celulosa poli estirenos y propilenos estructura de los materiales cerámicos ceramicos tradicionales propiedades generales y aplicaciones de los ceramicos. Generalidades: Pocos sectores del campo de los materiales se han desarrollado tan rápidamente en los últimos años como el de los materiales cerámicos, debido a su mayor estabilidad, tanto mecánica como química a las altas temperaturas. En la actualidad, los materiales cerámicos son productos de gran interés en el campo de la Ingeniería, siendo sus principales limitaciones en el uso las siguientes: su fragilidad, que está ligada a la limitada resistencia al choque térmico y su fabricación, en términos de formación y dimensiones. Los silicatos naturales se han venido utilizando como materia prima desde los tiempos primitivos, sin embargo, además de los silicatos mencionados, progresivamente han ido entrando a formar parte de la: materias primas cerámicas, un sin número de compuestos como óxidos puros: (MgO, Al2O3, ZrO2, etc.), carburos, boruros, nitruros, siliciuros, etc. Los procesos pueden ser: De producción, cuando el resultado es un bien industrial. De servicios, cuando ese resultado sea un bien intangible, como la salud o el transporte. Administrativos, cuyo fin es un acto administrativo como una compra, una cobranza, un pago o que conduce a producir o modificar información. Procesos de producción: Durante la producción de un bien o servicio, con el término proceso se designan tanto las tareas manuales, los sistemas que coordinan trabajadores y máquinas; como los procesos automatizados, en los que el trabajador juega un papel indirecto o de control. El propósito de un proceso, es producir transformaciones. De Servicios: Son aquellos no directamente productivos, o no relacionados con la producción industrial. Es el caso de los transportes, servicios sanitarios, limpieza y aseo municipal o domiciliario, tareas domésticas, etc. En todas estas actividades hay un proceso puesto que hay una secuencia de pasos que conducen al fin buscado. Transportar, por ejemplo, implica cargar y descargar lo que se transporte. Tipos de plásticos: Plástico significa capaz de deformarse. Con este término se hace alusión a aquellos elementos que contienen un elevado peso molecular, son de origen vegetal y en su estado definitivo son sólidos. De acuerdo a sus propiedades, encontramos son los siguientes: Polietileno Tereftalato (PET): el PET proviene del etileno, se caracteriza por ser resistentes a aceites, bases, grasas, ácidos y suelen ser usados para cubrir otros elementos como papel o aluminio. Además, se caracterizan por ser duros y rígidos, no deformarse fácilmente ante el calor, resisten pliegues, los esfuerzos, no absorben la humedad y tienen características dieléctricas y eléctricas favorables. Polietileno Alta Densidad (PEAD): el PEAD también se lo obtiene del etileno, utilizado a temperaturas inferiores a los 70° C y a bajas presiones, a comparación con el polietileno tereftalato, es más duro y rígido. Además, tiene la ventaja de no ser tóxico. Se lo usa en la producción de bolsas, cascos, tuberías, juguetes, entre otras cosas. Cloruro de Polivinilo (PVC): el PVC es producido a partir de sal y gas, a los que hay que agregarles aditivos para poder ser utilizados. Según lo añadido puede adquirir diversas propiedades, flexibilidad o rigidez, opacidad o transparencia. Este plástico es sumamente utilizado y económico. Es utilizado en la producción de juguetes, envases, envoltorios, películas, electrodomésticos, etcétera. Polietileno Baja Densidad (PEBD): este plástico también es producido a partir del etileno pero a elevada temperatura y presión. Se caracteriza por su transparencia, elasticidad y falta de rigidez. Se lo utiliza como aislante en cables eléctricos y para hacer bolsas flexibles y embalajes. Materias primas: Las materias primas para los compuestos plásticos, son diversos productos agrícolas y muchos otros materiales minerales y orgánicos, incluyendo carbón, gas, petróleo, piedra caliza, sílice y azufre. En el proceso de fabricación se agregan otros ingredientes tales como polvos colorantes, solventes, lubricantes, plastificantes y materiales de relleno. El aserrín, la harina, algodón, fibras de trapo, asbesto, metales pulverizados, grafito, vidrio, arcilla y tierra diatomácea son los materiales más importantes usados como relleno. Tale productos como asientos para sillas a la intemperie, telas plásticas, recipientes para basura, fundas para máquinas, artículos para equipaje, cascos de seguridad, cañas para pescar y partes para instrumentos, son ejemplos de los productos que utilizan este relleno. Su empleo reduce los costos de fabricación, disminuye el encogimiento, mejora la resistencia al calor, suministran resistencia al impacto o le imparten al producto otras propiedades deseables. Compuestos termofraguantes: Los termofraguantes son polímeros en red, por lo cual están compuestos por distintas cadenas que se miran entre ellas, es decir, están conformados por uniones primarias. Su conformación se genera en dos etapas; primero se forman las cadenas y luego los entrecruzamientos entre ellas. Todos los termofraguantes son resinas. Son termo resistente, ya que por la acción del calor se queman sin llegar a fundirse. Por esta razón no son reciclables. Frente a la acción del calor adquieren una forma rígida, y luego de ello las piezas conformadas cuentan con una excelente resistencia térmica. Carecen de plasticidad. Celulosas: La celulosa es elaborada mediante el proceso denominado "kraft", a través del cual los chips de maderas son cocidos en una solución alcalina basada en sulfatos y soda cáustica para extraerles la lignina; estos compuestos químicos son posteriormente recuperados para su reutilización, en un proceso de ciclo cerrado. En el proceso de cocción, el licor blanco junto con la lignina disuelta, se convierte en un licor negro, el cual se concentra para luego ser quemado en unos equipos denominados calderas recuperadoras. La parte orgánica del licor negro (lignina y otros compuestos de la madera) produce energía en el proceso de combustión, generando el vapor que se utiliza en la producción de energía eléctrica y, posteriormente, para calefaccionar diferentes procesos dentro de la misma planta industrial. Poliestirenos y polipropileno: Poli estireno (PS): se produce a partir del benzeno y etileno. Se caracterizan por ser fáciles de taladrar, cortar, manipular y agujerear. Además son de bajo costo e higiénicos, por lo que se los usa para envases, cubiertos desechables, heladeras portátiles y para la producción de aislante tanto acústicos como térmicos. Es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad repetitiva (CH2- CH2)n. Por su alta producción mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente (2005) alrededor del mundo) es también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre. Polipropileno (PP): el PP se obtiene del propileno. Se caracterizan por su flexibilidad, resistencia mecánica, por no contaminar y poder ser utilizado para el agua potable. Además son fáciles de arreglar y conservar. Su cristalización es reducida. Se los utiliza para producir cuerdas, pañales descartables, envases, baldes y, como resisten elevadas temperaturas, se los usa para producir tuberías en las que fluyen líquidos calientes. Es el polímero termoplástico, parcialmente cristalino, que se obtiene de la polimerización del propileno (o propeno). Pertenece al grupo de las poli olefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques para alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos. Estructura de los materiales cerámicos: Los materiales cerámicos son compuestos químicos inorgánicos o soluciones complejas, constituidos por elementos metálicos y no metálicos unidos entre sí principalmente mediante enlaces iónicos y/o covalentes; con gran aplicación en alfarería, construcción, utensilios de cocina, dispositivos eléctricos... Esta gran versatilidad de aplicaciones se debe a que poseen propiedades muy características que no pueden ser obtenidas con ningún otro material. TIPO DE SUSTANCIA Son compuestos inorgánicos constituidos por elementos metálicos y no metálicos. Su enlace puede ser iónico o covalente. Presenta estructura cristalina. ESTRUCTURA CRISTALINA Un gran número de materiales cerámicos poseen estructuras típicas como la estructura del NaCl, de blenda (ZnS) y de fluorita (CaF2). Sin embargo la mayoría de los cerámicos tienen estructuras cristalinas más complicadas y variadas. Entre estas estructuras podríamos destacar las más importantes como son: Estructura perovskita (CaTiO3). Ejemplo: BaTiO3, en la cual los iones de bario y oxigeno forman una celda unidad cúbica centrada en las caras con los iones bario en los vértices de la celda unidad, y los iones oxido en el centro de las caras, el ión titanio se situará en el centro de la celda unidad coordinado a seis iones oxígeno. Estructura del corindón (Al2O3). Es similar a una estructura hexagonal compacta; sin embargo, a cada celda unidad están asociados 12 iones de metal y 18 de oxígeno. Estructura de espinela (MgAl2O4). Donde los iones oxigeno forman un retículo cúbico centrado en las caras y los iones metálicos ocupan las posiciones tetraédricas u octaédricas dependiendo del tipo de espinela en particular. Estructura de grafito. Tiene una estructura hexagonal compacta. Cerámicos tradicionales: Están constituidos por tres tipos básicos: arcilla, sílice y feldespato. Las arcillas en los materiales cerámicos tradicionales se pueden trabajar antes de que el material se endurezca por el fuego y constituyen el cuerpo principal del material. Productos estructurales de la arcilla tales como ladrillos para la construcción tuberías de desagüe tejas de drenaje tejas de cubiertas y losetas para pisos están hechos de arcilla natural que contiene los tres componentes básicos. En contraste con los cerámicos tradicionales que se basan principalmente en la arcilla los cerámicos técnicos o de ingeniería están constituidos principalmente por compuestos puros o casi puros; principalmente óxidos carburos o nitraros, algunos de los cerámicos más importantes de la ingeniería son alúmina, nitruro de sillico, carburo de silicio y zirconita, combinados con algunos otros óxidos refractarios. A continuación se ofrece una breve descripción de algunas propiedades, procesos y aplicaciones de varios materiales cerámicos importantes. Alúmina: la alúmina se desarrolló originalmente para tubos refractarios y crisoles de alta pureza de ulitilizacion a elevadas temperaturas; pero ahora tiene aplicaciones mucho más variadas, ejemplo: de la alúmina es en materiales aislantes de las bujías. Propiedades generales y aplicaciones de los cerámicos: Los cerámico tienen las siguientes características: fragilidad, alta resistencia y dureza a temperaturas elevadas; alto módulo de elasticidad; baja tenacidad, densidad, dilatación térmica, y baja conductividad térmica y eléctrica. La resistencia a la tensión es inferior a su resistencia a la compresión. Esto se debe a la sensibilidad a grietas, impurezas y porosidad. Dichos defectos conducen al inicio y la propagación de grietas bajo esfuerzo de tensión y reducen severamente la resistencia a la tensión. La estructura de los cristales de cerámico es una de las más complejas de todas las estructuras de los materiales. Por lo general el enlace entre estos átomos es covalente o iónico. Estos enlaces son mucho más fuertes que los metálicos. Debido a esto, propiedades como la dureza y la resistencia térmica y eléctrica son sustancialmente más altas es los cerámicos en los metales. Los cerámicos se pueden dividir en dos categorías generales: CERÁMICOS TRADICIONALES: los cuales son los objetos de cerámica blanda, losetas, ladrillos, tubos de drenaje, utensilios de cocina y discos abrasivos. CERÁMICOS INDUSTRIALES: también conocidos como cerámicos de ingeniería, alta tecnología o finos; son aquellos componentes de turbinas, automotores y aeroespaciales, intercambiadores de calor, semiconductores, sellos, prótesis y herramientas de corte. MATERIA PRIMA DE LOS CERAMICOS. la arcilla, que tiene una estructura similar a una hoja de grano fino. el pedernal, que es una roca compuesta por sílice y grano muy fino. el feldespato, que es un grupo de minerales cristalinos que constan de silicatos de aluminio más potasio, calcio o sodio. La porcelana en un cerámico blando compuesto por caolín, cuarzo y feldespato PROPIEDADES MECÁNICAS: La resistencia a la tensión es inferior a su resistencia a la compresión. Esto se debe a la sensibilidad a grietas, impurezas y porosidad. Dichos defectos conducen al inicio y la propagación de grietas bajo esfuerzo de tensión y reducen severamente la resistencia a la tensión. PROPIEDADES FÍSICAS: La dilatación y la conductividad térmica inducen esfuerzos internos que pueden producir un choque térmico o fatiga térmica en los cerámicos. La tendencia a la desintegración térmica es inferior con la combinación de baja dilatación y alta conductividad térmica. APLICACIONES: Los cerámicos tienen diversas aplicaciones: de consumo e industriales. Se utilizan varios tipos en la industria eléctrica y electrónica porque poseen alta resistividad eléctrica, alta resistencia dieléctrica y propiedades magnéticas apropiadas para aplicaciones como imanes para altavoces.
Report "Investigacion 4 Unidad Procesos de Fabricacion"