Materiales y Ecodiseño

5/20/2018 Materiales y Ecodiseo

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Luis Fernando Patio S.Clara Ins Barreto G.Maestra en materiales. UPB.

Caractersticas- Esenciales para la transformacin de otros aceros

y materiales de ingeniera.- Se clasifican como aceros de alta aleacin.- Deben tener dureza, resistencia, dureza en caliente,

resistencia al desgaste y tenacidad.- Todos requieren T.T. como endurecimientos y revenidopara prepararlos para su uso.

- Los altos niveles de elementos de aleacin son para:1. Mejorar la templabilidad.2. Reduccin de la distorsion durante el TT.3. Dureza en caliente.4. Formacin de carburos metlicos duros resistentes a

la abrasin.5. Tenacidad mejorada.

- Otros materiales utilizados para las herramientas sonlos aceros de baja aleacin, los aceros inoxidables, lasfundiciones de Fe y los cermicos.

Aplicacin

Aceros diseados para herramientas industriales decorte, dados, moldes, partes de maquinaria, y paraciertas aplicaciones especficas.

Aceros de herramientas

ALEACIONESFERROSAS

Mecanizado de un bloque de motor

Acero A2, rolado, contiene martensita (negra)y austenita retenida (blanca). 2% nital 500.X


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Aceros de herramientas

ALEACIONESFERROSAS

1. Aceros endurecidos al agua para herramientasW aceros de alto C.

2. Aceros para herramientas resistentes al choque

S aceros de C medio, bajo contenido dealeacin.3. Aceros para herramientas para labrado en fro

O Tipos de temple en aceite.A Tipos de contenido medio de aleacion y temple

del aire.D Tipos de alto C y alto Cr.

T1

M2

H11

D1

A2

O1

W1

S1

P20

L6

Ejemplo

0.7 4.0 1.0 18.0

0.8 4.0 5.0 2.0 6.0

0.4 5.0 1.5 0.4

1.0 12.0 1.0

1.0 5.0 1.0

0.9 0.5 1.0 0.5

1.0

0.5 1.5 2.5

0.4 1.7 0.4

0.7 0.8 0.2 1.5

C Cr Mn Mo Ni V W

Composicin tpica, %

65

65

55

60

60

61

63

50

40

45

T

M

H

D

A

O

W

S

P

L

HRCAISI

Dureza

Composicin y valores tpicos de dureza HRC para aceros de herramientas.

4. Aceros para herramientas para trabajo en calienteH H10 a H19 inclusive, tipos de base de Cr.

H20 a H39 inclusive, tipos de base de Tg.H40 a H59 inclusive, tipos de base de Mo.

5. Aceros para herramientas para alta velocidadT Tipos de base de Tg.M Tipos de base de Mo.

6. Aceros para herramienta para fines especialesL Tipos de bajo contenido de aleacin.F Tipos de C y Tg.

7. Aceros para moldes

P P1 a P19 inclusive, tipos de bajo C.P20 a P39 inclusive, otros tipos.

Designacin: (Uso especial o medio de enfriamiento que se utiliza).

Acero AISI S5. Austenizado a 540Cpor 8h, y templado en agua para

formar bainita (oscura).

2% Nital 1000 X.


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Aceros de herramientasDe alta velocidad HSS (T, M)

Propiedades

- Se formulan para alta resistencia al desgaste y altadureza en caliente.

- El Tg y el Mo son principales formadores de carburos- Contienen Cr y V.- Alto contenido de C (tendencia a formar carburos)conservando la tenacidad.

- El Mo es el ms usado por su costo.- El Co ofrece resistencia a las altas temperaturas.

Aplicacin

Herramientas de corte en procesos de maquinado comomachuelos, limas, cortadores de fresas, y en cojinetes

de aviacin en servicio pesado y alta temperatura.

Designacin tpica comercial

T1 - T15 Aceros rpidos con Tg para herramientas.

M1- M36Aceros rpidos con Mo para herramientas.ALEACIONESFERROSAS


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Aceros de herramientasPara trabajo en caliente (H)

Propiedades

- Contienen Cr, Tg, Mo y V (Formadores decarburos).

- Contenido de C por debajo del 0.65%. (Buena

tenacidad).- Existe una composicion especial para miembros

estructurales en aviacin suprsonica atemperaturas de 5500C por largos tiempos.

Aplicacin

Dados para trabajo en caliente, para forja,extrusin y dados para colado (fundicin).

Designacin tpica comercial

H11- H43Aceros para herramientas para trabajoen caliente.

ALEACIONESFERROSAS

Dados


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Aceros de herramientasPara trabajo en frio (W,O, A, y D)

Propiedades

- Aceros W, O, A se endurecen en agua, aceite y airecon un contenido de C (0.60 - 2.25%) para facilidad deendurecimiento.

- Aceros D (alto C y alto Cr - 12%). Buen endurecimientoal aire con excelente resistencia al desgaste.- Buena resistencia al desgaste.- Presentan baja distorsin.

Aplicacin

Dados para trabajo en frio: estampado de lminas metlicas,extrusin y forja. Dados para rolado de cuerdas y moldes deladrillo.

Designacin tpica comercialW2 - W7Acero para herramientas endurecido en agua

O1-O7 Acero para herramientas endurecido en aceite

A2 - A7 Acero para herramientas endurecido en aire

D1 - D7 Acero para herramientas con alto C y alto Cr.

Repujado

ALEACIONESFERROSAS

Laminado en fro


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Aceros de herramientasEndurecibles con agua (W)

Propiedades

- Alto % de C (0.60 - 2.25) y muy pocoselementos aleantes.

- Se endurecen por rpido enfriamiento en

agua.- Se limitan a aplicaciones a temperaturasbajas.

- Bajo costo.

Aplicacin

Dados o matriz de operaciones en frio.

Designacin tpica comercialW 2 - W 7 Acero para herramientasendurecido en agua.

ALEACIONESFERROSAS

Rolado de una lmina galvanizada


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Aceros de herramientasResistentes al choque (S)

Propiedades

- Contenido mas bajo de C ( 0.50%) que losW, O A para mejorar la tenacidad.

- La tenacidad aumenta con la disminucinde contenido de C.

- Poseen buen ductilidad inclusive a 60RC.

AplicacinCizallas para corte de metal y operacionesde punzonado y doblado.

Designacin tpica comercialS 1-S 5Acero para herramientas resistenteal impacto.

ALEACIONESFERROSAS

Acero para forja manual


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Aceros de herramientasPara molde (P)

Propiedades

- Tienen el contenido mas bajo de C de todos losaceros para herramienta.

- Despues del maquinado se carburizan paraincrementar su resistencia al desgaste.

Aplicacin

Moldes para transformar plsticos y hule.

Designacin tpica comercial ycomposicin

P1 - P20, PPTAceros moldeados de bajocarbono

Moldes de una inyectora deplstico

ALEACIONESFERROSAS


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Aceros de herramientasDe baja aleacin (L, F)

ALEACIONESFERROSAS

Propiedades

- Aceros L similares a los aceros W.- Altas cantidades de formadores de carburos

para incrementar al resistencia al desgaste.

- Aceros F, al C - Tg, tienen mayor cantidadde Tg (partculas de carburo de Tg).

Aplicacin

Herramientas de corte.

Designacin tpica comercial ycomposicin

F1-F3Acero para herramientas concarbono - tugsteno.

L1-L7Acero para herramientas de bajaaleacin para propsito especial.

Herramienta recubierta de carburo de tugsteno



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Aceros inoxidablesAustenticos

(18 % Cr 8%Ni)

40

40

4040

40

Elongacin, %Lb/pulg2 (Mpa)Fe Cr Ni C Mn OtrosTipo

73 17 7 0.15 2

71 18 8 0.15 2

69 19 9 0.08 261 23 13 0.20 2

65 17 12 0.08 2 2.5 Mo

Anlisis qumico, %

90,000 (620)

75,000 (515)

75,000 (515)75,000 (515)

75,000 (515)

301

302

304309

316

Resistencia a latensin

Caractersticas

- Son los de mayor resistencia a la corrosin. (Ni forma la faseaustenitica estable a temp. ambiente - estructura FCC, Fe tipo)

- Son de mayor uso y de alto $ (7 - 8 > que un acero ordinario)- No son magnticos.- Alta dctilidad.- Muestran endurecimiento por trabajo.- Existe posibilidad de corrosin intergranular al soldarse o enfriarse

lentamente de 870 a 6000C. (Paliativo = el % de C a 0,03 adicionarNb, ti, Cb, Mo y se conocen como Grados estabilizados).

Aplicaciones

Poyos de cocina, equipos de procesos qumicos y alimenticios, turbinasy partes de maquinaria textil.

ALEACIONESFERROSAS

Composicin y propiedades mecnicas

Acero inox. 316 expuesto al aire por3000 h a 870C.100X.


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Aceros inoxidablesFerrticos

(12 20 % Cr, bajo % C y 0 % Ni)

Caractersticas

- Su estructura permanece ferritica (BCC, hierro) en condicionesnormales de TT. (El Cr se comporta como un estabilizador de

ferrita).- Es imposible endurecerlos por enfriamiento rpido y revenido.- Son de bajo costo por la ausencia de Ni y toleran un bajo % de C- Magnticos.- Menos dctiles.- Menos resistentes a la corrosin por la presencia de carburos.- Se han desarrollados aceros con niveles mas bajos de C y N para

mejorar la resistencia a la corrosin.

Aplicaciones

Materiales de construccin, utensilios de cocina, equipamentos de

restaurantes, guarniciones de automviles, componentes demotores, calentadores.ALEACIONESFERROSAS

20

20

Elongacin, %Lb/pulg2 (Mpa)Fe Cr Ni C MnTipo

85 13 - 0.08 1

81 17 - 0.12 1

Anlisis qumico, %

60,000 (415)

60,000 (415)

405

430

Resistencia a la tensin


Enfriador de vino para Alessi.

Partculas de austenita enferrita. Inclusiones metlicas

(manchas negras) 600X.


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Aceros inoxidablesMartensticos

18 % Cr, 0% Ni y Alto % de C

Caractersticas

- El C varia de 0,15 al 1%. Es posible obtener una estructura

martensitica por temple.- Se pueden T.T.- Son resistentes a la fatiga y se optimiza la resistencia, la tenacidad

y dureza.- No son tan resistentes a la corrosin como los austenticos y losferrticos.

- Magnticos.- La aleacin 440 C(16%Cr y 1% C) es la ms dura de losmartensticos resistentes a la corrosin. (Concentracin de carburos).

Aplicaciones

Vlvulas, cojinetes, cubertera, instrumental quirrgico y hojas para

rasurar.ALEACIONESFERROSAS

20

12

20

10

20

5

Elongacin, %Lb/pulg2 (Mpa)Fe Cr Ni C MnTipo

86 12 - 0.15 1

86 12 - 0.15 1

85 13 - 0.15 1

85 13 - 0.15 1

81 17 - 0.65 1

81 17 - 0.65 1

Anlisis qumico, %

70,000 (485)

120,000 (825)

70,000 (485)

140,000 (965)

105,000 (725)

260,000 (1790)

403

403 T.T.

416

416 T.T.

440

440 T.T.

Resistencia a la tensinComposicin y propiedades mecnicas

Instrumental quirrgico.

Islas de ferrita en una matrizde martensita templada. 200X

.


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Aceros inoxidablesEndurecibles por precipitacin17 % Cr, 7% Ni con bajos % de Al, Cu, Ti y Mo

Caractersticas

- Se fortalecen por endurecimiento por Precipitacin. (Formar partculas finaso precipitados que hacen ms duro y resistente un metal).

- Pueden tener estructura austenitica ( % de Cr y Ni) o martensitica( % Cr y Ni).- La resistencia a la corrosin y al esfuerzo se mantienen a temperaturaselevadas.- El endurecimiento en los martensticos se da por la precipitacin de Ti Cu yen los austenticos por la precipitacin de carburos.

AplicacionesElementos estructurales en la aviacin como engranajes, levas, ejes, piezas

de turbinas y en general en aplicaciones aeroespaciales.

ALEACIONESFERROSAS

14

Elongacin, %Lb/pulg2 (Mpa)Fe Cr Ni C CuTipo

86 16 4 0.15 4

Anlisis qumico, %

190,000 (1.311)17- 4PH



Tiempo

Tempera

tura

Endurecimiento por precipitacin

T. amb.

Airbus 321

Microestructura


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ALEACIONESNO

FER

ROSAS

Cafetera moka express.Diseador: Alfonso bialetti.1930-1933.

Material: Fundicin de aluminioendurecido superficialmente.

Aluminio y sus aleaciones

Caractersticas Al puro: =13 Kpsi Tiene conductividad elctrica y trmica. Es uno de los metales ms fciles de formar (ductil). Su resistencia a la corrosin es excelente.

Es un metal ligero, = 2.70 g/cm3, (1/3 del acero). Su relacin resistencia-peso es excelente. Posibilidad de soldar al bronce o estao. Laminacion hasta 0.00017 de espesor. Posibilidad de anodizado. Duraluminio: 4% de Cu y 0.5% Mn.

Bauxita(mezcla impura de Al2O3

y Al(OH)3).

Mineral del que seextrae

Smbolo:Estructura cristalina:

Temperatura de fusin:Mdulo de elasticidad:

Elementos de aleacin:

Aplicaciones tpicas:

AlFCC1220 oF (660 oC)10 x 106 lb/pulg2 (69 x 103 MPa)Cu, Mg, Mn, Si y Zn.

Recipientes (latas), foil, conductoreselctricos, ollas y sartenes, partes para laconstruccin, aeroespacial, automotores.



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Aluminio y sus aleaciones

1XX.X-FGrupos de aleacion.Indica fundiciones de aluminio.Designaciones del tratamiento termico.

Tal como se fabrica; ningn tratamiento especial.

Endurecido por deformacin (aluminio forjado). H es seguida de dos dgitos, el primero indica un tratamiento trmico, siexiste; y el segundo, el grado de endurecimiento por trabajo remanente, por ejemplo:

H1 X ningn tratamiento despus del endurecido por deformacin; y X = 1 a 9 indica el grado de endurecimiento por

trabajo.Recocido para aliviar esfuerzos por deformacin y ductilidad mejorada; se reduce la resistencia al nivel ms bajo.

Tratamiento trmico para producir temples estables diferentes a F, H, u O, seguida de un dgito para indicar lostratamientos especficos; por ejemplo:

T1 Enfriado desde temperaturas elevada, envejecido naturalmente.

T5 Enfriado desde temperatura elevada, envejecido artificialmente.

T10 Enfriado desde temperatura elevada, trabajado en fri y envejecido artificialmente.

Solucin tratada trmicamente, se aplica a aleaciones que endurecen por envejecimiento en elservicio; es un temple instable.

F

H

O

T

W

DescripcinTemple

Designaciones de temple para aleaciones de aluminio.

Fotomicrografia de unaaleacion de aluminiocon 1% de Mg en peso.

ALEACIONESNO

FER

ROSAS

Especificaciones de aluminio forjadas y en fundicin

1 XX.X

2 XX.X

3 XX.X

4 XX.X

5 XX.X

7 XX.X

8 XX.X

9 XX.X

1 XXX

2 XXX

3 XXX

4 XXX

5 XXX

6 XXX

7 XXX

8 XXX

Aluminio 99 % o mayor pureza

Aleacin de aluminio por elemento(s) mayor(es):

Cobre

Manganeso

Silicio y cobre yo magnesio

Silicio

Magnesio

Magnesio y silicio

Zinc

Estao

Otros

Cdigo parafundicin

Cdigo paraforjado

Grupo de aleacin



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Magnesio



Elementos de aleacin:Aplicaciones tpicas:

MgHCP1202 oF (650 oC)7 x 106 lb/pulg2 (48 x 103 MPa).

Al, Th, Zr, Mn, Pb, Ag, Si, Sn y ZN.Aeroespacial, proyectiles, bicicletas,

protecciones de cadenas, equipaje,maquinaria de alta velocidad, manejo demateriales.

Mg puro es suave y se usa para proteccin galvanica. Se puede alear y tratar trmicamente para lograrresistencias comparables a las aleaciones de aluminio. Es un metal ligero ( = 1.74 g/cm3), es el metal estructuralms liviano.

El maquinado es relativamente fcil. Relaciones resistencia-peso comparables a las del Al. Facilidad de soldadura. Dificultad para trabajo en frio. Riesgo en la fundicin porque se combina con O2 y arde. Cuesta 20 veces ms que un acero al carbono.

Human powered vehicle.Diseador: Michael Burrows. 1995

Material: Aleacion de Mg, Al y TiPeso = 16 kg

Caractersticas

Mineral del que seextrae.

ALEACIONESNO

FER

ROSAS

Forsterita



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98.0 1.3 0.2 0.1 0.4

91.0 8.5 0.595.8 1.2 3.0 Th

97.1 2.3 0.6 Zr

92.8 6.0 0.1 0.5 0.2 0.3 Cu

91.0 6.0 3.0

Mg Al Mn Si Zn Otros

Composicin tpica, %

Trabajado 35,000 (240) 10

Forjado 48,000 (330) 11Trabajado 41,000 (283) 10

Trabajado 38,000 (260) 4

Fundicin 32,000 (220) 6

Fundicin 29,000 (200) 6

AZ10A

AZ80AHM31A

ZK21A

AM60

AZ63A

Proceso Lb/pulg2 (Mpa) Elongacin, %Cdigo


Letras claves usadas para identificar loselementos en las aleaciones de magnesio

AZ10APrincipales elementos de aleacion.

Indica las cantidades de los dos elementosal % ms cercano.Variaciones en la composicin.

Magnesio

Composicin y propiedades mecnicas de las aleaciones de magnesio

ALEACIONESNO

FER

ROSAS

A aluminio (Al) P plomo (Pb)

E metales de tierras raras Q plata (Ag)

H torio (Th) S silicio (Si)

K circonio (Zr) T estao (Sn)

M manganeso (Mn) Z zinc (Zn)



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Cobre y sus Aleaciones

Bobina inductorade un taladro.

Calcopirita (CuFeS2).




CuFCC1981 oF (1083 oC)16 x 106 lb/pulg2 (110 x 103 MPa)Sn (bronce),Zn (latn), Al, Si, Ni y Be.Conductores y componentes elctricos,

municiones (latn), ollas y sartenes, joyera,plomera, aplicaciones marinas,intercambiadores de calor, resortes (Be-Cu).

Cu puro: conductividad elctrica y trmica, resistenciaa la corrosin y fcil de soldar (tuberas).

Las Aleaciones de Cu son ms pesadas que el Fe perotienen resistencia a la fatiga y al desgaste abrasivo quelas de Al y Mg.

Excelente ductilidad.

Alto valor decorativo. (El Cu puro es rojizo, Zn coloramarillo dorado y el Ni color plateado).

Resistencia a elevadas temperaturas.

Relacin resistencia peso.

Caractersticas

Mineral del quese extrae

Junta detubera.

ALEACIONESNO

FER

ROSAS



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Cobre y sus Aleaciones

Fotomicrografia de unlatn 70% de cobre30% zinc.

Fotomicrografia delbronce.

Maquina ExpresoDiseador: Pavoni, 1974

Materiales: Latn y bronce.

Bronce (90% Cu y 10% Sn) Tenaz. Resistencia al desgaste y a la corrosin,(cojinetes y engranajes). Otras aleaciones son: bronce al Al y al Si.

Latn (65% Cu y 35% Zn) Facilidad de trabajo en frio y maquinado. Costo: 8 a 14 > acero al C. Aleacin m es el Be-Cu (2% de Be). No produce chispa. Uso: resortes.

99.9998.0 1.7

80.0 20.0

70.0 30.0

92.0 8.0

70.0 30.0

70.0 30.0

Cu Be Ni Sn Zn

Composicin tpica, %

34,000 (235) 4570,000 (500) 45

42,000 (290) 52

44,000 (300) 68

55,000 (380) 70

55,000 (380) 45

84,000 (580) 3

C10100C17000

C24000

C26000

C52100

C71500

C71500

Lb/pulg2 (Mpa) Elongacin, %Cdigo


Composicin y propiedades mecnicas de aleaciones de cobre

ALEACIONESNO

FER

ROSAS



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Nquel y sus Aleaciones

JarraDiseador: Christian Dell, 1922

Aleacin de niquel.




NiFCC2647 oF (1453 oC)30 x 106 lb/pulg2 (209 x 103 MPa)Cu, Cr, Fe, AlElementos de aleacin en aceros

inoxidables, laminado metlico en acero.

Caractersticas


Similar al Fe con = 8.9 g/cm3, es magntico.

Ni puro: se usa para resistencias a la corrosin y a temperaturas.

Moneles (65% Cu 30% Ni): resistencia mecnica, dilatacin trmica, facilidad de soldar, laminar y forjar.

Invar(36% Ni 63% Fe):, se usa en patrones de longitud.

Permaloy (78.5% Ni 21.5% Fe): permeabilidad magnetica, se usaen cables submarinos.

Aleacin Ni Cr: Estas aleaciones no se tornan quebradizas atemperaturas criognicas, poseen resistencia a la traccin y a la fatiga

a temperaturas moderadas.

Pentlandia (Fe, Ni)9S8.

AL

EACIONESNO

FER

ROSAS



23/118

Nquel y sus Aleaciones

99.9

99.0 0.2 0.3 0.2 0.2 C,S

66.8 30.0 2.5 0.2 0.5 C74.0 16.0 0.5 8.0 1.0 0.5

52.8 22.0 3.0 0.4 0.4

Ni Cr Cu Fe Mn Si Otros

Composicin tpica, %

50,000 (345) 50

67,000 (462) 47

80,000 (550) 4095,000 (655) 40

125,000 (860) 47

270

200

400600

230


Resistencia a al tensinComposicin y propiedades mecnicas de las aleaciones de nquel

AL

EACIONESNO

FER

ROSAS



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Estao

Tiene un punto de fusin todava ms bajo que elplomo. Resistencia.

Buena ductilidad. Dureza. Proporciona resistencia a la corrosin. Es apto para la conservacin de alimentos.

ALE

ACIONESNO

FERROSAS

SnHCP449 oF (232 oC)6 x 106 lb/pulg2 (42 x 103 MPa).Plomo, cobre.

Bronce, soldadura blanda, latasde estao.





Caractersticas


Casiterita (SnO2).

Lata deestao.

Candelabro 1928.Diseador:Reed y Barton.

Material: Estao



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Candelabros.Diseador: Jos Maria Olbrich.

1901. Material peltre pulido

Plomo




PbFCC621 oF (327 oC)3 x 106 lb/pulg2 (21 x 103 MPa).Estao, antimonio.Soldadura blanda, plomera (soldadura

de tubos), cojinetes, municiones,metales tipogrficos, pantallas contrarayos X, acumuladores y amortiguacinde vibraciones.

Es un metal denso con un punto de fusin. Resistencia. Dureza.

Buena resistencia a la corrosin. ductilidad. Los principales elementos de aleacin son el estao y elantimonio. La aleacin Pb -Sn es conocida como Peltre.

ALE

ACIONESNO

FERROSAS

Caractersticas


Soldadura deplomo

Galena (PbS)

Bateria de plomo.

Vitrales.



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Titanio y sus Aleaciones

99.8 0.2

89.6 6.0 0.3 4.090.0 8.0 1.0 1 Mo

84.3 6.0 0.8 0.8 6.0 2 Sn

Ti Al Cu Fe V Otros

Composicin tpica, %

35,000 (240) 24

145,000 (1000) 12143,000 (985) 15

155,000 (1007) 13

R50250

R56400R54810

R56620



Composicin y propiedades mecnicas de aleaciones de titanio

AL

EACIONESNO

FER

ROSAS

Silla de ruedas CarnaDiseador: Kazuo KawasakiMateriales: aleacin deTi.

Aleacin Ti + (6% Al y 4% V)

- Son T.T.- Alta resistencia mecnica.- Alta tenacidad.- No se pueden soldar.

Aplicaciones

Prtesis de cadera, muroscontra incendios, ruedas yestructuras de trenes deaterrizaje, paletas y discosde motores de reaccin.

Aleacin de Ti -(13% V, 11% Cr y 3% Al)

- Son T.T.- Son ms resistentes que la.

Aplicaciones

Sujetadores de alta resistencia,armazones y soportes.

Aleacin de Ti-(5% Al y 2.5% Sn)

- No son T.T.- Buena ductilidad.- Buena resistencia a lacorrosin y oxidacin.- Conservan su resistencia aaltas temperaturas.

Aplicaciones

Estructura de giroscopios,vlvulas hidrulicas y tubosde forma compleja.

Ti-6Al-4V ndulos demartensita formados a

temperaturas >840C. 100X



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Titanio y sus Aleaciones

Frank GheryMuseo Gugenheim Bilbao.




TiHCP3034 oF (1668 oC)17 x 106 lb/pulg2 (117 x 103 MPa).

Al, Sn, Va, C y Mg.Componentes de motores de propulsin a

chorro, aplicaciones aerospaciales, prtesis eimplantes, componentes marinos, tanquespara la industria qumica.

Posee excelente resistencia a la corrosin. coeficiente expansin trmica. Resistencias hasta de 200,000 psi. Relacin resistencia-peso. Dificultad para trabajar y soldar.

Desempeo a temperaturas altas. Densidad de 4.505 g/cm3. Se forma una capa protectora de TiO2 que da unaexcelente resistencia a la corrosin y a la contaminacinpor debajo de 535 C. Costo: 100 veces > que un acero al C, y 5 veces > que

un acero inoxidable.

Caractersticas


Rutilo (TiO2) e ilmenita (FeTiO3).

AL

EACIONESNO

FER

ROSAS

Guante Ti



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Zinc y sus Aleaciones




ZnHCP786 oF (479 oC)13 x 106 lb/pulg2 (90 x 103 MPa).

Al, Mg, Cu.Hierro y acero galvanizado, fundicin endados, elemento de aleacin en el bronce.

Esfalerita (ZnS)

AL

EACIONESNO

FER

ROSAS

Caractersticas


Su punto de fusin lo hace atractivo como unmetal de fundicin. El termino acero galvanizado se refiere al acero

que ha sido recubierto con Zn, para protegerlo delos ataques de la corrosin.



29/118

Zinc y sus Aleaciones

95.6 4.0 0.25 0.04 0.1

93.4 4.0 2.5 0.04 0.191.0 8.0 1.0 0.02 0.06

70.9 27.0 2.0 0.02 0.0798.9 1.0 0.01

Zn Al Cu Mg Fe

Composicin tpica, %

41,000 (283) Fundicin en dados

52,000 (359) Fundicin en dados54,000 (374) Aleacin para fundicin62,000 (425) Aleacin para fundicin

33,000 (227) Aleacin para laminado

Z33520

Z35540Z35635

Z35840

Z45330

Lb/pulg2 (Mpa) AplicacinCdigo

Resistencia a al tensin

Composicin, resistencia a la tensin y aplicaciones de las aleaciones de Zinc

ALE

ACIONESNO

FERROSAS



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Metales preciosos

Plata

ALE

ACIONESNO

FER

ROSAS

Frutero ovaladoDiseador: Josef Hoffmann, 1917.

Material: plata.

Caractersticas


AgFCC1762 oF (921 oC)Subproducto de la explotacin del CuLos metales preciosos no se aleangeneralmente.Monedas, joyera, artculos de mesa, yfotografa.


Temperatura de fusin:Minerales principales:


Aplicaciones:

Cristal de nitrato de plata enuna pelcula fotogrfica

El oro y el platino son mscostosos que la plata.

Pierde brillo y se corroe con el

tiempo. Alto lustre o brillo.

Su conductividad elctrica es.

El cloruro de plata es sensible a

la luz. (material fotogrfico). Luis Fernando Patio S.Clara Ins Barreto G.Maestra en materiales. UPB.


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Metales preciosos.

Oro

ALE

ACIONESNO

FER

ROSAS

Caracteristicas.


AuFCC1945 oF (1063 oC)Granito, cuarzo y sulfuros metlicos.Los metales preciosos no se aleangeneralmente.Para chapeado de otros metales,contactos elctricos (bornes debatera) y joyera.




Aplicaciones:

Es uno de los metales ms pesados.

Se puede formar facilmente, ductilidad (con 30 gr sehace una lmina de 1mt2).

Se alea con Cu y Ag para mejorar su dureza.

Su color amarillo le aade valor.

conductividad y resistencia a la corrosin (esinalterable por el agua o el aire).



32/118

Metales preciosos

Platino

ALE

ACIONESNO

FER

ROSAS

Caractersticas


PtFCC3216 oF (1769 oC)Esperilita.Los metales preciosos no se alean

generalmente.Tubos de escape catalticos (automvil),

joyera, industria qumica, termopares,instrumental quirrgico, contactoselctricos, como patrn de peso y enmonedas.




Aplicaciones:

La Pt > Au. Es bastante blando ( = 4 - 4.5 gr/cm3). Es inalterable.

Es ms escaso que la plata.

Es ms valioso que el Au y la Ag.

Se descubri en 1735 en Colombia. Convertidores cataliticos

Monedas



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Metales refractariosMolibdeno

Smbolo:Estructura cristalina:Temperatura de fusin:Mdulo de elasticidad:

Mineral del que se extrae:Elementos de aleacin:


MoBCC4730 oF (2619 oC)47 x 106 lb/pulg2 (324 x 103 MPa).Molibdenita (MoS2).TZM (pequeas cantidades de titanio ycirconio menores del 1 % en total).

Escudos contra el calor, electrodos parasoldadura por resistencia elctrica, dadospara trabajos a altas temperatura, partespara cohetes y motores de propulsin achorro. Tambin se usa como elemento dealeacin en los aceros y las

superaleaciones.

ALE

ACIONESNO

FER

ROSAS Caractersticas

Tiene un alto punto de fusin y es relativamente denso, rgido yfuerte.

Se usa tanto el metal puro (99.9 + %Mo) como la aleacin. El Mo y sus aleaciones poseen buena resistencia a altas

temperaturas. Forma carburos duros y estables que se usan para herramientas

de corte otorgando resistencia al desgaste y la friccin.




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Metales refractariosTantalio

Caractersticas

Es resistente a la corrosin (excepto al cido sulfrico) atemperatura ambiente.

Reacciona con todos los gases excepto los inertes a temperaturaarriba de 300oC en los bulbos electrnicos.

t = 50000 psi (a temperatura ambiente).

ALEACIONESNO

FER

ROSAS

TaBCC2996 oC27 * 106 lb/pulg2

TantalitaSe usa como metal puro y comoelemento de aleacin, en el acero.

Uniones y placas seas en cirugas,bulbos electrnicos, y en lasherramientas de corte en forma decarburos de Ta.


Mineral del que se extrae:Elementos de aleacin:





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Metales refractariosTungsteno

Caractersticas

Tiene el punto de fusin ms alto entre los elementos

Es el ms rgido y duro de todos los metales puros. Forma un oxido voltil cuando se calienta en presencia de O. conductividad trmica [(0.4 Cal/cm2sec) /oC/cm]. Alambre de = 18 * 10-3 in tiene unt = 264000 psi

ALEACIONESNO

FER

ROSAS

WBCC6150 oF (3400 oC)59 x 106 lb/pulg2 (407 x 103 MPa).Scheelita (CaWO4),Wolframita [(Fe, Mn)WO4].Se usa como metal puro y como

elemento de aleaciones, pero muy pocasaleaciones se basan en el tungsteno.Filamentos de lmparas, partes demotores de cohetes y aviones deretropropulsin, electrodos parasoldadura por arco, abrasivos,

herramientas de carburo de tungstenoWC.


Mineral del que se extrae:



Herramienta de corte de carburo detungsteno.

Mineral del que seextrae.



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Superaleaciones

Caractersticas- Categora que sobrepasa los aleacionesferrosas y no ferrosas.

- Se basan en Fe, Ni, Co.

- Son $.

- A altas temperaturas de servicio (1100C)conservan:

resistencia mecnica (Dureza en caliente,

termofluencia y t).Resistencia a la degradacin superficial.

Aplicaciones

Turboreactores y motores de cohetes, turbinasde vapor, plantas nucleares de energaelctrica.



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Qu son los plsticos?

Es un compuesto que consiste encadenas moleculares largas y cadamolcula esta hecha de unidadesrepetitivas que se conectan entre s,basadas en el elemento carbono.

Propiedades generales:

Posibilidad de diseo con geometraintrincada.

Buena relacin resistencia peso.

Alta resistencia a la corrosin.

Son dielctricos pero tambin puedenser conductores.

Menor energa de procesamiento.

Posibilidad de transparencia u opacidad.

Acabado superficial ptimo y buenaposibilidad de coloracin (metalizado).

Participacin en el mercado:termoplsticos 70% y elstomeros ytermofijos el 30%.

Luis Fernando Patio S.

Clara Ines Barreto G.Magister en materiales U.P.B


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Cmo se obtienen los polmeros?

SalMadera

AzufrePiedra calizaPetrleoGas natural

Agua




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Polimerizacin

Definiciones bsicas

Mero: subunidad repetida en la cadena del polmero, n.

Monmero: molculas simples enlazadas en formacovalente en cadenas largas.

Polmero: molcula de cadena larga formada por lasunidades del monmero. Ej: el PE C2H4

H H CC H H

H H CC H H

H H CC H H

Polimerizacin

Proceso qumico donde los monmerosse combinan en polmeros molecularesde cadena larga.

H H C C H H

H H C C H H

n




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Orgen de los polmeros y su

transformacin

Mero omeros

Polimerizacincalor o presin

Polmeropellets

Extrusinfibras

Fibrasinttica

Carpa defibra textil



Reacciones de sntesis de los


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Reacciones de sntesis de lospolmeros

Polimerizacion poradicin

Polimerizacion por

condensacin



Grado de polimerizacin y


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Grado de polimerizacin ypeso molecular

El peso molecular, PM del polmero es la suma de lospesos moleculares de los meros en una cadenarepresentativa. (las cadenas no tiene la misma longitud

porque la polimerizacin es aleatoria).

A mayor PM mayor ser la longitud promedio de la cadena.

El PM vara entre 10.000 y 10.000.000.

Viscosidad

Resistencia a la tensiny al impacto

Peso molecular, gradode polimerizacin

Polmeroscomerciales

10.000 10.000.000

Propie

dad

El grado de polimerizacin, GP sirve para expresar eltamao de una cadena.

Es la relacin del PM del polmero al PM de la unidadrepetitiva.

Ej: para el PVC, con un PM = 50000, tenemos:

GP = PM / peso del mero = 50.000/62.5 = 800

300.000300.000

100.000

15.000

40.000

10.0003.000

1.500

120

200

PolietilenoPoliestireno

PVC

Nylon

PC

PMGPPolmero



C i t li id d


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Cristalinidad

Cristalinidad: Consecuencia delempaquetamiento molecular de las cadenas.

La cristalinidad depende de la composicinquimica del monomero y del procedimientoseguido en la polimerizacin.

Grado de cristalinidad: relacin entre la partecristalina y el polmero total. En el PELD es del

55% y en el PEHD = 92%.

El grado de cristalinidad afecta las propiedadesmecnicas y la Tg del polmero.

La cristalinidad de un polimero es consecuencia

del empaquetamiento molecular de las cadenas.

Estructuramolecular del PE

Disposicin de las cadenas en planos cristalinos

Imagen microscpica deesferulitas a partir de un polmerofundido



E t l id d


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IsotcticaAlta resistencia

Mayor punto de fusinCristalinaQuebradiza

AtcticaSuave y con poco uso comercialBajo punto de fusin

AmorfaIrregular

Sindiotctica

Resistente en el sentidolongitudinal de la cadena

CHCH2CHCH2CHCH2

CH3 CH3 CH3

CH3CHCH2CHCH2CHCH2

CH3 CH3

Se refiere a las diferentes configuraciones o disposiciones de lossustituyentes en el espacio. Tambin se llama tacticidad oisomerismo.

Estereoregularidad



CH3 CH3

CHCH2CHCH2CHCH2CH3

Estructura de los


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Homopolmero: unidades de un solo monmero.

Copolmero: unidades de dos monmeros.

Terpolmero: unidades de tres o ms monmeros.

Estructura alternante

Estructura injerto

Estructura de bloque

Estructura al azar

Estructura de lospolmeros



Posibilidades de encadenamiento


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Flexible

Inflexible

Flexible

Noramificado

Desalineado

Flexible

Enlazado

Desalineado

Inflexible

Noramificado

Desalineado

Inflexible

Noramificado

Alineado

Noramificado

Ramificado

Enlazado

Alineado

Desalineado

Posibilidades de encadenamiento



Clasificacin de los polmeros


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Clasificacin de los polmerosTermoestablesTermoplsticos Elastmeros

Natural

Butadieno BR

Butlico PIB

Policloropreno CR

Etilen-propilnico EPDM

Isopreno IR

Butadieno-acrilonitrilo NBR

Silicona VMQ

Estireno-butadieno SBR

Elstomeros Termoplsticos TPE

Resinas fenlicas PF

Resinas amnicas

- Ureicas UF

- Maleicas MF

Resinas polister insaturado UP

Resina epoxi EP

Poliolefinas- Polietileno PE- Polipropileno PP

Polmeros vinlicos- Policloruro de vinilo PVC

Polmeros de poliestireno- Poliestireno PS

- Estireno-acrilonitrilo SAN- Acrilonitrilo-butadieno-estireno ABS

Polmeros acrlicos- Polimetilmetacrilato PMMA- Poliacrilonitrilo PAN- Policarbonato PC- Polieteltereftalato PET

Poliamidas y poliaramidas PA Poliolefinas fluoradas PTFE

Crastin PBT Zenite LCP Hytrel TPE

Delrin POM Zytel PA

Poliestireno PS Poliolefinas PO Poliuretanos PU

EspumasPolmeros deingeniera





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Segn su polaridad

Alta polaridad

Mediana polaidad

Baja polaridad

No polaresSegn su aplicacin:

Estandar, comodities o polimeros de masa

Plasticos tcnicos o polimeros de franja intermedia

Plasticos especiales o tecnopolimeros o polimeros de ingenieriaPlasticos de altas prestaciones o superpolimeros


Modificacion de los


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Rellenadores Plastificantes Colorantes Lubricantes

Retardadores deflama

Antiestticos Agente encadenantetransversal

Absorbentes UV

Modificacion de losplsticos. aditivos



Comportamiento trmico de


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plos plsticos

Temperatura

Polmerosamorfos

Polmerosparcialmentecristalinos

Volume

n

espe

cfico

Tg Tm

Enfriamientorpido

lento

265

265

265

137

115

-176

239

327

212

-

57

150

73

-90

-110

105-14

100

-90

87

-73

Nylon 6,6

Policarbonato

Polister

PEHD

PELD

PolimetilmetacrilatoPolipropileno

Poliestireno

Politetrafluoretileno

Cloruro de polivinilo

Hule

Tm (C)Tg (C)Material

Los polmeros amorfos como el PMMAy el PC tienen Tg pero no Tm.

Los polmeros parcialmente cristalinoscomo el PE y PA, se contraensignificativamente.

Los polmeros amorfos a bajas temperaturasson duros, rgidos y frgiles y vidriosos, y atemperaturas elevadas son semejantes alhule.

La temperatura a la cual ocurre la transicin sedenomina temperatura de transicin vtreaTg.



Comportamiento mecnico de


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plos plsticos

Esf u

erzo

Rgido y frgil(melamina,fenlicos)

Tenaz y dctil(ABS, PA)

Blando y FlexiblePE, PTFE

Resis

tenciaa

l

impacto

Temperatura

Deformacin

Esfuerz

o

Las molculas estnsiendo orientadas

mm

C

Curva carga - elongacin del policarbonato.



Polietileno (PE)


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( )

Tubera


- Menor resistencia, dureza y rigidez con respecto a los otros plsticos.- Buen aislamiento elctrico.- Gran dilatacin trmica ( PELD).- El PE puede ser transparente, translcido u opaco.- Resistencia excelente frente a cidos, aceites y grasas.- Resistencia moderada a hidrocarburos y productos oxidantes.

- Es el plstico estndar ms importante con altas cotas de produccin y de bajo costo.

TE

RMOPLSTICO

Usos:

- Lminas planas y tubulares, perfiles macizos y huecos.- Revestimientos de tanques qumicos.- Botellas, frascos (cosmtica, productos qumicos, detergentes).- Cajas para el transporte de botellas de bebida, latas, garrafas.- Tapas de contenedores de alimentos.- Vasos, baeras para bebe, botellas para soluciones de transfusin.- Bolsas de basura, de mano, de compra, de leche.- Csped artificial, juguetera infantil. Tabla de cortar HDPE

Lmpara Super G



Etileno / Acetato de vinilo (EVA)


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( )


Al aumentar el acetato de vinilo:- Disminuye la rigidez y dureza y la resistencia a la deformacin por calor.- Se disminuye las propiedades de aislamiento elctrico.- Mejora la resistencia a la tensofisuracin y a la intemperie.- Empeora la resistencia qumica.

- Se incrementa la absorcin de agua.- Disminuye la cristalizacin y aumenta la densidad.

Al disminuir el acetato de vinilo:- Aumenta la resistencia a la traccin y la capacidad de alargamiento- Aumenta la resistencia al impacto y la flexibilidad- Aumenta la transparencia y el brillo.

El E/VA en muchos casos compite con el PVC plastificado.

Usos:

- Lminas, laminas para embuticin, tubos normales y flexibles, perfiles.- Forrado de cables (alto % de negro de humo).- Juntas adhesivas magnticas.- Envases para ultra congelados para pan, bolsas, botellas.- Planchas de insonorizacin. (Relleno de 40% de mica).- Chanclas para bao, Bomba para bao, Pelotas, muecas.

TE

RMOPLSTICO

Carrito EstndarEnzo Mari

Envoltura protectora



Polipropileno (PP)


54/118

p p ( )


- Es ms recio, ms duro y absorbe mayor esfuerzo que el PE.- Las piezas de pared delgada pueden ser traslcidas otransparentes.- Su temperatura mxima de uso se sita en los 150 oC.

- Su densidad es menor que la del PE-LD. (0.900 gr/cm3)- El PP, al igual que el PE, es dielctrico, con muy buenaresistencia qumica.- Existen tres variedades, el PP isotctico, sindiotctico yatctico, y en su orden las propiedades mecnicas y la Tf vande mayor a menor. Lmparas de polipropileno

Tapn de baera Mr. Suicide

TE

RMOPLSTICO

Usos:

- Utensilios esterilizables para hospital.- Bisagras tipo film.- Pelculas para empaques.- Sillas.

- Componentes para el interior del auto.- Estuches para cintas de video.- Cuerdas para la agricultura.



Policloruro de vinilo (PVC)


55/118

lmpara


- Despus de la polimerizacin, se realiza preestabilizacin concarbonato sdico y antes de la transformacin se adicionan

estabilizadores trmicos para evitar el deterioro o degradacinpor el calor.- Amorfo.- Fcil de colorear.- Buena resistencia mecnica, rigidez y dureza.- Su resistencia al impacto es mucho menor con respecto a losotros termoplsticos (es resistente a partir de los 15 C). Se

considera un material relativamente quebradizo.- Por debajo de los 20C, se pueden adicionar modificadores deimpacto para darle resistencia.- Es un material muy verstil disponible en muchas formas.- Impermeable.- Los aditivos pueden proporcionarle una gran gama de

propiedades.- Es el segundo polmero mas usado en el mundo.

TE

RMOPLSTICO

Cortina bao



Policloruro de vinilo rgido (PVC-U)


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Contenedor

TE

RMOPLSTICO


- Su temperatura de uso continuo entre -5 y +65C y tolera puntas hasta de 75 C.- La dilatacin trmica es media.- Se pueden fabricar artculos transparentes eligiendo la materia prima adecuada.- Al someterse a flexin presenta huella blanca (lnea blanca en la zona de doblez).- Se puede teir.- No se debe utilizar como aislante en frecuencias altas.

- Buena resistencia a cidos, bases, hidrocarburos alifticos, aceites, grasas y alcoholes. No resiste ahidrocarburos aromticos, clorados, cetonas y steres.- Dado el alto contenido de Cl, el PVC es autoextinguible: sin necesidad de otros aditivos.- Si se estabiliza debidamente, el PVC resiste a los elementos atmosfricos.

Usos:

- Lminas planas y tubulares, planchas.- Perfiles macizos y huecos, tubos ondulados y espirales.- Aparatos y tuberas para la industria qumica.- Bombas para cido.- Tubos de transporte neumtico.

- Botellera, laminas de envase.- Tarros, tubos, codos, grifos para suministro de agua y gas.- Persianas, tacos, zcalos.- Lminas y perfiles para el sector del mueble.- Instrumentos de dibujo.- Tarjetas de crdito, artculos de oficina.- Envases farmacuticos. Luis Fernando Patio S.


Policloruro de vinilo plastificado (PVC-P)


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Tubo flexible luminoso

TE

RMOPLSTICO


- El ndice de eficacia de un plastificante es la cantidad necesaria para bajar la temperatura defragilizacin, (intervalo de temperaturas en la que un termoplstico elstico, flexible y resistente alimpacto, se convierte como consecuencia del enfriamiento, en un material rgido, duro y quebradizo).- El PVC plastificado no resiste a la llama, y por tanto no es autoextinguible.- Es de baja resistencia mecnica.

- Posee alta flexibilidad y extensibilidad y buena resistencia al impacto.- Su temperatura de uso continuo entre -50 y -70C con puntas hasta 100 C.- Alta dilatacin trmica.- El aislamiento trmico es mas bajo que el de PVC rgido, pero soporta la C.A de uso domstico.- Presenta una absorcin de humedad mayor que el PVC rgido.- Para el sector alimentario, juguetes y confeccin, se requiere el uso de plastificantes inocuos.

Usos:

- Tubos flexibles y elementos de amortiguacin.- Lminas plastificadas y semirgidas.- Enchufes, regletas, tubos flexibles y cintas aislantes.- Mangos de motocicleta y bicicleta, forros para autos.

- Juntas para ventanas.- Pavimentos sintticos.- Lminas decorativas, cortinas de ducha.- Calzado, guantes, impermeables, maletas, carteras.- Mangueras de jardn, cspedes artificiales.- Artculos inflables, pelotas, juguetes, muecas.- Bolsas para almacenar sangre o lquidos de transfusin. Luis Fernando Patio S.


Poliestireno (PS)P i d d l


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- Liquido transparente, muy mvil y de olor dulzn; se almacena coninhibidores debido a que tiene gran tendencia a reaccionar consigomismo o con l oxigeno del aire.- Es amorfo, frgil y forma parte de los plsticos estndar.- Resistencia mecnica del PS es media. Su rigidez es elevada, sudureza media y baja resistencia al impacto.

- Temperaturas de uso continuo entre 10 y + 50/70C.- La dilatacin trmica es media.- Es completamente transparente, posee superficie brillante.- Buenas propiedades de aislamiento elctrico, pero por debajo del PE.- Su absorcin de agua es escasa, no resiste a la intemperie.

TE

RMOPLSTICO

Usos:

- Lminas biorientadas (envases para termoformado), planchas.- Envases desechables para alimentos (yogurt, pastelera), caf, productoscosmticos, medicamentos, juguetera y herramientas.- Tarros, empaques para huevos, envases para mantequilla.

- Saleros, azucareros, tapas transparentes para tortas.- Estuches de joyas, imitaciones de pedrera y cristal, bisutera.- Pinzas para ropa interior, ganchos.- Bases de cepillo, cubiertos desechables, bolgrafos, estuches para bolgrafos.- Cajas para clasificacin, instrumentos de dibujo, estuches para cartas.- jeringuillas desechables, caja de pastillas y pipetas.

Cajas desechables



Estireno acrilonitrilo (SAN)P i d d l


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Esparcidor de especies en polvo

TE

RMOPLSTICO


- Copolmero de estireno con acrilonitrilo.- Amorfo.- Es transparente pero con una tonalidad ligeramente amarilla que puedecontrarrestarse con colorante azul.- Las temperaturas de uso van de 20C a 85C.- Resiste a los hidrocarburos alifticos y los aceites minerales en

contraposicin al PS, pero no a los hidrocarburos aromticos ni a loshalogenados.- Alta resistencia al rayado.- Buena estabilidad trmica.- Se deja colorear fcilmente.

Usos:

- Perfiles y tubos.- Zcalos de lmparas.- tiles domsticos.

- Filtros de caf, piezas de frigorfico.- Bolgrafos.- Envases farmacuticos.

Cepillo de dientesPhilippe Starck

Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.Magister en materiales U.P.B

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)


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Usos:

- Carcasas de telfonos, televisores, aparatos de radio, calculadoras,cmaras fotogrficas, maquinas de oficina, relojes, pulsadores de estos

aparatos.- Mquinas de afeitar.- Carcasas de aspiradoras, accesorios de maquina de cocina y demuebles, sillas, cepillos dentales elctricos.- Cascos de motociclista y de seguridad, maletas, juguetes, instrumentosde deporte.

Abridor para latas can Can

TE

RMOPLSTICO


- Es un sistema de dos fases. Un armazn de copolmero estireno acrilonitrilo con unas partculasincrustadas de caucho butadieno acrilonitrilo.- Presenta buena compatibilidad con otros termoplsticos. se comercializan las siguientes mezclas:

ABS + PVC = auto extinguible y mejor resistencia al impacto.ABS + PC = gran resistencia al impacto a bajas temperaturas.

- Su resistencia al impacto es diez veces mayor que la del PS homopolmero.

- El intervalo de temperatura es de 45C y 85C con puntas por poco tiempo hasta 100C. La dilatacintrmica es entre media y alta.

La resistencia qumica es similar a la del SAN, con resistencia a la intemperie menor.Las piezas de ABS metalizadas poseen mejor resistencia a al intemperie.El ABS pertenece al grupo de los termoplsticos tcnicos, dentro de los cuales es el que disfruta de

mayor numero de ventas.


Polimetilmetacrilato (PMMA)


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Encendedor de mesa Bruce

Esparcidor de azcar

TE

RMOPLSTICO

Usos:

- Lentes y tapas de reloj.- Cristales antibalas, acristalamiento de pabellones deportivos.

- Cabinas de duchas.- Filtros de TV.- Paneles publicitarios.- Luces de seal de transito.


- Duro y rgido.- Brillante y con la claridad del vidrio (an en grandes espesores).- Incoloro, se puede teir en colores traslucidos y opacos.- Baja resistencia al impacto (6 veces menor que la del vidrio normal).

- Mediante tratamiento, la superficie adquiere buena resistencia al rayado.- Dilatacin trmica media.- Excelente resistencia a la intemperie y al envejecimiento trmico.- Una vez encendido sigue ardiendo.- No resiste cetonas, hidrocarburos clorados ni steres.


Poliacrilonitrilo (PAN)


62/118

Cobertor

TE

RMOPLSTICO


- Muy rgido.- Poca resistencia a la luz solar.- No se deja colorear fcilmente.

- Entre el 35% y el 85% se utiliza como fibra textil (ropa que no se

arruga), con una alta resistencia a la rotura y buena resistenciaqumica.- Secan muy rpido.- Absorben aproximadamente el 12% de la humedad y se utilizanpara paales.- Acriln: de fcil teido.

- Orln: para los cobertores.

- Por encima del 85% es la base para las fibras de Carbono.

Fibra de carbono

Fibra textil. piyama.Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.Magister en materiales U.P.B

Policarbonato (PC)


63/118

Lmina de PC

TE

RMOPLSTICO


- Resistencia mecnica, dureza entre media y alta.- Excelente resistencia al impacto.- Las superficies son susceptibles de pulido.-Temperatura de uso continuo 100 y +135C con puntas de 145 C.- Se puede esterilizar hasta 10000 veces sin cambio de propiedades.

- Buena resistencia a la termofluencia.- Es transparente y se puede colorear.- Aislamiento elctrico medio.- Resiste a cidos diluidos, carburantes, aceites y etanol.- No resiste a bases, cidos concentrados, cetonas, steres, metanol.- Absorcin de humedad media.

- Resistente a la intemperie y al envejecimiento trmico.

Usos:

- Planchas, varillas, perfiles.- Tubos, laminas, fibras pticas.

- Carcasas de telfono, carcasas para piezas y mquinas de oficina.- Cmaras fotogrficas, proyectores, relojes, partes de microscopio.- Elementos para transmisin de luz, aspas de ventiladores.- Cubiertos, mquinas de caf, filtros, reglas.- Compact disc, cassettes de video, marcos de diapositivas.- Bolgrafos, biberones, jeringas desechables, se usa como barniz paraventanas y puertas. Luis Fernando Patio S.


Polietilentereftalato (PET)


64/118

Bola de boliche

Botellas de cerveza

MillerTE

RMOPLSTICO


- Es traslcido, y al moldearse por soplado se vuelve transparente.- Muy baja permeabilidad al gas.- Caractersticas organolpticas (no pasan los olores).- No necesita muchos aditivos.- Cuando se arruga no regresa a su estado original.- Excelente estabilidad dimensional.- Buena resistencia a los qumicos.- Fuerte y durable, buena resistencia al impacto.- Es uno de los polmeros ms reciclados.

Usos:

- Envases para bebidas.- Empaques para alimentos.- Productos elctricos.

- Fibras sintticas.- Utensilios para microondas.- Cintas de audio y video.


Poliamida (PA)Propiedades generales:


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Abrebotellas Diabolix

Hervidor de aguaMichael Graves

TERMOPLSTICO


- Rgido.- Traslcido.- Alta resistencia al impacto y a la traccin.- Absorben agua fcilmente, hay que secar el material antes de procesarlo.- Resistente a combustibles, aceites, grasas y ala mayor parte de los solventes.- Bajo coeficiente de friccin.

- Puede ser esterilizado por vapor.- Cuando el material se encuentra en fibra tiene memoria de forma.

- Poliamidas aromticas (polmeros liotrpicos):

Nomex, alta resistencia al calor y a la llama Kevlar, cristalino, resistencia a la traccin mayor que cualquier fibra

Usos:

- Engranajes, cremalleras, tubera de presin.

- Cojinetes (especialmente para maquinaria de procesamiento dealimentos).- Fibras sintticas (vestuario).- Utensilios de cocina.- Conectores elctricos.- Tuercas y tornillos.


Politretrafluoretileno (PTFE)


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Calentador a velas Brasero

Exprimidor juice salifPhilippe Starck

TERMOPLSTICO


- Tienen Fluor como sustituyente.- Semirgido.- Traslcido.- Buen comportamiento mecnico.- No son adhesivos.- Bajo coeficiente de friccin.- Superior resistencia qumica.- Estabilidad a temperaturas bajas (-160C) y altas (260C).

Usos:

- Recubrimientos (planchas, sartenes, lavamanos).- Juntas, empaques.

- Aplicaciones mdicas y elctricas para altas y bajas temperaturas.- Cinta para sellado de roscas.- Cojinetes.


Polioximetileno (POM)


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Mezclador BRAUN

TERMOPLSTICO


Resistencia a la traccin (6000 Newtons) y presin de trabajo de1250 Newtons. rigidez (dureza + tenacidad). Hay grados resistentes a los rayos UV, tipos de baja friccin y

desgaste y grados tenaces y supertenaces. (>tenacidad que el PET yel PC).Resistencia al impacto a bajas temperaturas ( -40C).resistencia a la fatiga. resistencia a la abrasin y a los disolventes, gasolina, aceites,grasas y jabones.No es higroscpico.

Se produce en varios colores y no necesita acabados superficiales.Satisface las normas europeas para estar en contacto con alimentos.Se moldea fcilmente en formas complejas con ciclos cortos y rpidastcnicas de montaje. (tolerancias de precisin).Estabilidad dimensional y es autolubricanteBuena respuesta acstica (efecto mnimo sobre el paso del sonido)

Usos:

- Carcasas de procesadores de alimentos, para bombas de agua.- Piezas de precisin para telfonos, radio, televisores.- Tornillos, herrajes, bisagras, piezas para cerradura.- Protsis de mano.


Polibutilentereftalato (PBT)


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TERMOPLSTICO


Propiedades mecnicas y fsicas. (rigidez, dureza, tenacidad yresiliencia)Resistencia a la temperatura, a la friccin y al desgaste.

Estabilidad dimensional.Resistencia a los rayos UV y a la humedad. ( absorcin de agua).Resistencia a los productos qumicos como las acetonas.

Aporta un excelente aislamiento elctrico.Facilidad de transformacin por su alta fluidez con ciclos deproduccin cortos en maquinas de inyeccin convencionales.

Posibilidad de diferentes acabados: soldadura, fijacin, pegado,impresin, pintado, estampacin por calor e impresin por lser.Excelente acabado superficial y resistencia al rayado.Facilidad para ser coloreado.

Usos:

- Rodillos, rodamientos, resortes,cadenas, tornillos.- Platos para microondas, tapas de freidoras.- Herrajes de muebles, asas, pomos, botones, cintas de embalar.

Lego. Reloj con pulsera enTPE y anillos intercambiables

en PBT.

Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.

Magister en materiales U.P.B

Polmero de cristal liquido (LCP)

P i d d l


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Chaleco de seguridad. Fibrasde kevlar

TERMOPLSTICO


Alta Tenacidad y resistencia mecnica en un amplio rango detemperaturas.Bajo peso especfico.Resistencia a la fatiga.Estabilidad dimensional y resistencia a la fluencia a altas

temperaturas.Baja expansin trmica.Excelente difusin de calor. resistencia dielctrica en un amplio rango de temperaturas detrabajo.Facilidad de transformacin.Pequea contraccin de moldeo.

Se usa para piezas de precisin.Alineacin de molculas en estado fundido segn el flujo. ndice defluidez.Resistencia a los agentes qumicos: cidos concentrados, bases ehidrocarburos.

Usos:

- Componentes electrnicos- Conectores miniaturizados de transmisin de lneas digitales encelulares.- Radomes: aviones no detectados por radar.- Fibras pticas.

Bobinas para ordenadorporttil.



Termoestables


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T

ERMOESTABLE


- Adquieren un estado final reticulado tupido que es insoluble e incapaz de volver a fundir.

- La reticulacin espacial = La reaccin qumica (curado) durante el moldeo.

- Alta posibilidad de usar rellenos y refuerzos.- Naturaleza amorfa.

- Buena rigidez y dureza.

- Sensibles al impacto (paliativo = refuerzos o elastmeros).

- Alta estabilidad trmica. Temperaturas de uso 80 y 2000

C ( Picos de 3000

C).- Bajas velocidades de produccin (lminas no son viables).

- Buena impermeabilidad a olores y aromas.

- Procesos de transformacin: prensado, moldeo por transferencia, colada, (Inyeccin en menor grado).

Prepolmero PolmeroCurado o endurecimiento



Aminoresinas o resinas aminicas


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T

ERMOESTABLE

Resinas melamnicas MF


- Reaccin de melamina con formaldehido.

- Resinas incoloras. No se amarillean a alta temp.- Propiedades > UF (< absorcin de humedad,> resistencia a manchas y al calor, > dureza).

- Costo frente a las UF.- Admiten cargas celulosicas para productosmoldeados.

Usos:

Vajillas de mesa , laminados de alta calidadFormica, pegamentos, revestimientos de telas.

Resinas ureicas UF


- Reaccin de formaldehido + urea.

- Subproducto de la reaccin = H20.

- Resistencia al rayado y propiedadesmecnicas.

- Estabilidad al calor, a la limpieza, a la luz ydimensional.

- No imparten sabor u olor.

- Se obtienen variados colores.Usos:

Adhesivos para aglomerados y maderasenchapadas, carcasas de secadores, juguetes,bandejas, elementos elctricos.



Epxicos (EP)


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- Todo se les pega -[R CH CH2]-.- Son muy costosas.- Tienen anillos que reaccionan con materiales como

fenoles, cidos o aminas que atacan el grupo epoxi.- Propiedades mecnicas, la resistencia a la intemperie y

la resistencia qumica.- Son medianamente txicas.

Usos:

Adhesivos, materia prima para los compuestos(fibra de carbono), recubrimientos para barcos y tuberas.

T

ERMOESTABLE

Poscurado

t

T

Curado



Fenlicos (PF)


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T

ERMOESTABLE


- Tambin llamados Fenoplastos.- Se clasifican en dos grupos:

1. Baquelita o resol: Exceso de formol (perilla,ceniceros de automviles, perfiles, mangos de sartn,carcasas, pastillas de frenos, adhesivos).

2. Novalaca: Exceso de fenol (barnices y laca.- Rigidez y dureza.- Resistencia a la temperatura (aproximadamente

200oC).- Excelente comportamiento al fuego.- Absorcin de humedad.

- Desventaja: desprendimiento de color y olor por lo queno se deben utilizar para estar en contacto con alimentos.

% de carga

Propiedades mecnicas



Polister insaturado (UP)



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- Son soluciones viscosas que se pueden disolvercon estireno. Se pueden agregar cargas de relleno yhacer materiales de moldeo.- Se han desarrollado resinas ecolgicas con pocatendencia a la evaporacin.- La resistencia mecnica es media, su resistencia alimpacto es alta en la medida que se utilicen enespesores delgados.- Dilatacin trmica media.- Pueden ser transparentes, translcidos u opacos.- Baja resistencia a alcoholes y al agua caliente.- Resisten a la luz solar con aditivos UV.

- Desventaja: el estireno se evapora y es nocivo einflamable.

Usos:

En plsticos reforzados para fabricar tanques,

cascos de botes, carroceras, paneles deconstruccin.Las resinas alqudicas se utilizan en pinturas,barnices y lacas.

T

ERMOESTABLE



Resinas de Vinilster (VE)


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Propiedades generales:- Estructura Intermedia entre los UP y EP.- La resistencia mecnica y la qumica es muy alta que los UP.- La resistencia al impacto.- La resistencia al cido clorhdrico es un 37%.- Soportan temperaturas hasta de 125C. Sumergidas en un

medio cido slo hasta 70C

Usos:

- Tubera y depsitos qumicos.- Palos de esqu.- Partes de motor (Culatas).- Mstil de velero.- Gel coats.

T

ERMOESTABLE



ElastmerosSon materiales que presentan importantes niveles de deformacin reversible debido a susreticulaciones fsicas o qumicas, tridimensionales, de estructura poco tupida, existente entre


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reticulaciones fsicas o qumicas, tridimensionales, de estructura poco tupida, existente entre

cadenas moleculares contiguas.


- La Tg esta por debajo de la temp. ambiente permitiendo movilidad entre las cadenas.- Amorfos en condiciones normales, sin fuertes interacciones moleculares entre cadenas.

- Propiedades en funcin de la naturaleza qumica (grados de entrecruzamiento).- Las cadenas se mantiene unidas por reticulacion (vulcanizacin).- Son necesarios los aditivos para mejorar las propiedades (acelerantes, antidegradantes ycargas).

Gomas

(antes de reticular)

Caucho natural(ltex o poliisopreno)

Elastmeros sintticos

Elastmerospermanentes Elastmeros reversibles(elastmeros termoplsticos)

Caucho:

Reticulados

Clasificacin



Caucho natural2.


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La produccin del caucho

Plantacin: se extrae el ltex de los rboles hevea brasiliensis con un procedimiento llamado sangrado.

El ltex lechoso se introduce en un tanque de tratamiento en el que el lquido comienza a coagularse ysolidificarse.

En una trituradora de cilindros, se prensa en forma de lminas llamadas creps.

El caucho es ahumado, secado y embalado para su distribucin a los fabricantes.ELASTOMEROS

1. 3.

1.

2.

3.

4.

4.



Elastmeros sintticos

1.


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La materia prima es un producto obtenido en la destilacin del petrleo.

Por polimerizacin, se obtiene el ltex de caucho sinttico.

Se fabrica en estado liquido y por secado y prensado se comercializa en forma de bloques.

Es un material que imita en su estructura y comportamiento el caucho natural.ELASTOMEROS

2.

3.

1.

2.

3.

4.



Caucho natural (NR)



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E

LASTMEROS Recoleccin del ltex

La obtencin del caucho natural comienza con la recoleccin del ltex, una sustancia blanca y lechosaen forma de suspensin producida por las clulas de diversas plantas.

Mediante un corte inicial y retirando selectivamente la corteza, un rbol de caucho produce anualmentealrededor de 1,8 kg de caucho en crudo.


- Material blando y elstico.- Tendencia a cristalizar por estiramiento, ( propiedadesmecnicas y una tenacidad sin cargas).- Admite plastificantes para mejorar su conformado.- Miscibles en otros cauchos ( IR, SBR, BR, NBR, EPDM).

- Se puede vulcanizar su resistencia a la fatiga.- Sensible a la oxidacin y al ataque del ozono.- Resistencia en fro (-500C).- Se hincha en contacto con: gasolina, aceites minerales,hidrocarburos aromticos y halogenados.

Usos:

Muelles, suelas de zapatos, soportes antivibraciones,tapones, tuberas, neumticos (condiciones severas defuncionamiento) de tractores, aviones y automviles decarreras.



Caucho de butadieno (BR)


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- Segundo tipo de caucho ms importante.- Se polimeriza con catalizadores de Ziegler - Nafta.- Se preparan por polimerizacin en solucin.- Elevada resiliencia.- Resistencia a la abrasin an en fro.- Las grietas se propagan rpidamente.- En su formulacin contienen: antioxidantes, antiozonantes,

cargas (negro de humo) y agentes de autoadhesin.- Se hinchan en presencia de aceites, grasas, disolventes

hidrocarbonados.

- Resistencia a la humedad.- Puede ser aditivo de otros cauchos: BR + SBR (50%).- Resistencia a la abrasin, tendencia al agrietamiento

por fatiga.

Usos:

Cubiertas de neumticos, bandas transportadoras,correas, mangueras, juntas y otras piezas de automvil.


Magister en materiales U.P.BE

LASTMEROS

Caucho de estireno- butadieno (SBR)


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E-SBR- Copolmeriza al azar- No cristaliza por estiramiento.

- Baja resistencia sin cargas.- Aditivos: Emulsiones de aceite y negro dehumo.

- Sufre menos a la reversin y laprevulcanizacin que otros cauchos.

- Requiere niveles de carga que el NR yresistencia a la abrasin

- Muy competitivo.

Propiedades generales:Segn la polimerizacin hay: E-SBR elaborados por emulsin y S-SBR elaborados por suspensin.

S-SBR- El monmero se encuentra disuelto en unsolvente orgnico.

- Se controla a voluntad la polimerizacin.

- Se obtienen productos muy puros (98%).- Vulcanizado con S y acelerantes y por perxidos.- Copolmero por bloques y al azar.- Miscible en NR, IR y BR.- Sensible al ozono, se requieren ceras y/oantioxidantes.

- Resistencia a la abrasin con cargasreforzantes que el NR.

Usos:Ruedas de bicicletas, gomas de mascar o chicle, bandas transportadoras, suelas de calzado, alfombras,ligantes para las pinturas, recubrimiento de frenos, en las bateras como separador de placas, etc.



LASTMEROS


Caucho butlico (PIB)


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- Isobutileno copolimerizado con pequeas cantidades de isopreno (-1000C).- Buena capacidad de amortiguamiento.- Buena resistencia al calor as como al envejecimiento.- Apropiada combinacin de impermeabilidad al aire y a los gases.- Puede cristalizar por estiramiento.- Presenta inercia biolgica y qumica.

Usos:

Tapas para la industria farmacutica y alimenticia, cmarade aire de llantas, mangueras para radiadores.



LASTMEROS


Elastmeros termoplsticos (TPE)


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- Llamados elastmeros Reversibles porque su reticulacinqumica o fsica es reversible (Cadenas unidas por unionesfsicas = Enlace covalente).- Comportamiento de uso de un elastmero.- Comportamiento de fusin de un TP.

- Se forman copolimeros en bloque (Segmentos elsticos +segmentos rgidos).- % Alargamiento < Elastmeros permanentes.- No se recupera totalmente la forma inicial al cesar la carga.-Se prescinde de la vulcanizacin.-El Hytrel es el TPE comercializado por Dupont de mayor uso

comercial.

Clasificacin:

1. Elastmeros termoplsticos poliestireno TPE - S2. Elastmeros termoplsticos polister TPE - E

3. Elastmeros termoplsticos poliuretano TPE - U4. Elastmeros termoplsticos poliamidaTPE - A5. Elastmeros termoplsticos poliolefina TPE - O



LASTMEROS

Caucho de Policloropreno (CR)


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Propiedades generales:- Comercialmente conocido comoNeopreno (Dupont).- Vulcanizado: Se realiza con xidos metlicos de Zn yMg o azufre.- = 1,23 y 1,25 g/cm3.- Buenas propiedades mecnicas.

- Resistente a disolventes hidrocarbonados y esautoextingible.

- Muy resistente a condiciones ambientales y al ozono.- til en un amplio rango de temperaturas.- Puede copolimerizar con cido metacrlico(formulaciones de adhesivos y recubrimientos) y

acrilonitrilo (ligantes para asbestos).

Usos:

Juntas de dilatacin en autopistas o puentes, tubos ymangueras, adhesivos y sellantes.



LASTMEROS

Caucho de etilen-propilnico (EPDM)


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- Es el tercer tipo de caucho mas empleado.- Derivado del etileno y propileno en catalizadores Ziegler Nafta.

- Vulcanizado mediante perxidos (EPM) oS (EPDM).- resistencia al envejecimiento ( temperaturas y compuestosqumicos).

- = 0.860 g/cm3 (muy baja).- Acepta alto % de carga ( propiedades mecnicas).- Resistencia al vapor de agua y al ozono.- Material dielctrico.

Usos:

Juntas de puertas y ventanas, instalaciones de calefaccin,aislamientos de cables de alta y media tensin y en

impermeabilizantes y cubiertas.

Juntas de parabrisas y lunetas

Cables de alta tensin



LASTMEROS

Caucho de isopreno (IR)


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- Es el componente ms cercano al caucho natural, pero no tiene igual regularidad.

- Se vulcaniza con S (azufre).- Se logra por polimerizacin coordinada con catalizadores Ziegler - Nafta.- Menor resistencia en crudo antes de vulcanizar.- Mejor comportamiento a bajas temperaturas que el caucho natural.- Presenta menor deformacin remanente por compresin y menor histresis. (recuperacinde propiedades).

- Mejores propiedades como aislante elctrico sobre todo en humedad.- Es de alto costo.

Usos:

Industria automovilstica, llantas, juntas, calzado y bandas transportadoras.Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.


LASTMEROS

Caucho de Butadieno - Acrilonitrilo (NBR)


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- Conocidos como caucho nitrilos o nitrlicos.- Polimerizacin en emulsin a bajas temperaturas (5 - 8 oC).- Resistencia a los disolventes hidrocarbonados, en especial a aceites y solventes.- Se disuelve en: acetona, steres y aminas.

- Baja permeabilidad al aire y otros gases.- Debido al acrilonitrilo se logra ganar resistencia a la abrasin, dureza y resistencia al calor.- Baja resistencia al ozono y a la intemperie.- Buenas propiedades mecnicas, como traccin, compresin, flexin.- Moderado envejecimiento.- Buena adhesividad al acero.

Usos:

Mangueras, mangos, juntas, diafragmas, saturantes de papel,acabados de textiles y pieles, adhesivos, ligantes de fibras no tejidas.



LASTMEROS

Caucho de Silicona (VMQ)


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- Se vulcaniza mediante perxidos.- No se requiere ni de coagentes para la vulcanizacin ni de antidegradantes.- Se emplean cargas reforzantes y diluyentes.- Extraordinaria resistencia al calor.- Debido a su gran flexibilidad se cargan con slice amorfa, cuarzo en polvo y caoln.- Resistencia a hidrocarburos.- Resistencia a la intemperie y al ozono.

- Buenos aislantes trmicos, autoextingibles.- Tienen biocompatibilidad y son inocuos.

Usos:

Prtesis e implantes quirrgicos, revestimientos de cables y articulos deportivos.Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.


LASTMEROS

Aditivos para los elastmerosAcelerantes:Aumentan la velocidad de vulcanizado.

/ R A i bi d


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Activadores/ Retardantes:Accin combinada paracontrolar la vulcanizacin.

Antidegradantes:Antioxidantes o antiozonantes.

Cargas: Reforzantes como el negro de carbono y el

negro de humo.

Cargas inorgnicas: Slice, Caoln, talco.

Plastificantes: dureza y la rigidez . Se mejora laincorporacin de componentes.

Colorantes y pigmentos.

Elastomero ultravioleta.

Colorantes y pigmentos.

Reticulacion de caucho con azufre



LASTMEROS

Plasticos EspumadosProceso de produccin de un espumado


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1. Partir de un material (Prepolimero lquido de bajo PM) TP y se calienta hasta obtenerconsistencia termoplstica.

2. Se generan burbujas por aportacin de gas o la incorporacin de un hinchante en elmaterial liquido. (Se usan aditivos como estabilizadores, reguladores de tamao de celdilla,

colorantes)3. La espuma se consolida por enfriamiento y en el caso de TEpor reticulacion yenfriamiento.

La Gasificacin se hace de dos modos:

1. Gases: aire comprimido, N, Anhidrido carbonico2. Hinchantes.

Fsicos: Aportan gas por evaporacin. Son liquidos de bajo puntode ebullicin y se evaporan facilmente.

Ej. hidrocarburos alifticos, clorados o fluorclorados. (CFCdeterioran la capa de ozono)

Quimicos: Generan gases por descomposicin. Son compuestosque desprenden gases (CO2, CO,N2,NH3).

Ej. azodicarbonamida y cido citrico con bicarbonato sdico.Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.

Magister en materiales U.P.BESPUMAS

Clasificacin

Espumas livianas = 10 100 Kg/m3

Plsticos espumados


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Espumas livianas = 10 - 100 Kg/m3.Aplicacin: aislamiento termico, embalaje, flotadores, relleno decavidades.

Espumas pesadas = 100 - 1000 Kg/m3.

Aplicacion: espumas para sandwich en laminados e insumos

para la construccion.

Estructura de celdilla1. Poro abierto: Poros comunicados. Se usan en insonorizacin.2. Poro cerrado: Uso en aislamiento termico y absorben energiade impacto.

3. Poro mixto: Poro abierto + cerrado.Tamao del poro1. Microscopico: < 0.5 mm2. Fino: = 1mm3. Grueso: < 2mm de

Propiedades mecnicas1. Espumas rgidas: su resistencia es 1/ al contenido de poro.Rigidez frente al espesor de pared.

- Tenaces- Frgiles

2. Espumas elsticas o flexibles. Tiene gran memoria elstica. Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.



Espuma rgida de PS(Styropor Icopor)


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- Base de PS o SAN de coloracin blanca.

- Es de poro cerrado y resistente= 10 - 35 Kg/m3.

- Se obtienen laminas de 0.2 - 0. 3 mm.

Metodo de Obtencin:

1. Prespumacin ( vapor a 1000C del granulado de PS +Eter de petrleo. Se forman particulas de varios mm deespesor.

2. Espumacion en moldes de doble pared a 110C 120Ccon vapor a 0.5 - 1,3 bar en presencia de agua. Las bolitasse fusionan y forman bloques.

3. Cortado de bloques con alambre caliente o sierrashorizontales.

Usos:

Planchas para islamiento trmico, insonorizacion depavimentos, embalajes ligeros, frigorificos.




Espumas de PS extruida


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Propiedades generales:- Carece de la estructura de particula del styropor.

- Es ms resistente a la tensin= 25 - 50 Kg/m3.

- Absorbe menos humedad.

- Temperatura mxima de uso = 800C.

Mtodos de Obtencin:

1. PS + hinchantes fisicos (pentano o cloruro demetileno) y luego extrusin.

2. Inyectar el gas hinchante en la pared del cilindro dela extrusora (zona de plastificacin).

Se obtienen lminas, bloques, planchas que sepueden someter a termoformado.

Usos:

Paredes para almacenes frigorificos, pavimentos ymuros, laminas espumadas para envases de huevos,cubiertos desechables, envases para carne, vasos.




Espuma integral de PS


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- Son de mayor rigidez (consistencia leosa, algoquebradiza) y > espesor de pared.

- = 400 - 900 Kg/m3.

- Tienen piel externa compacta y veteada y laestructura porosa aumenta hacia el interior.

- Temp. Mx. uso = 800C con puntas hasta 1000C.

- Propiedades acsticas similares a la madera.

Mtodos de Obtencin:

1. Inyeccin: con S/B o ABS + hinchantes quimicos enmquinas de baja presin ( se pueden reforzar con FVo FC).

2. Extrusin.Usos:

Muebles de oficina, tacones de zapato, contenedores,planchas de aislamiento trmico.



Espumas de poliolefinas. POPropiedades generales:

Se fabrican a base de PE (semirgido) y PP (+ rgidas)


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- Se fabrican a base de PE (semirgido) y PP (+ rgidas).

- = 30 - 200 Kg/m3.

- Alta tenacidad.

- No tienden a romperse al soportar altas .- Gran poder aislante.

-Temp. Uso PE = -70 +800C / PP = 1100C (a bajatensin hasta 1400C).

Mtodos de Obtencin:

Inyeccin, prensado a alta presin con hinchantesliquidos, gaseosos o slidos, Extrusin soplado.

Usos:

Piezas de automvil, ncleos de parachoques,acolchado de apoyabrazos, reposacabezas, embalaje deproteccin de aparatos de alto costo, aislamiento detuberias de agua, forros de cascos de proteccion.

Luis Fernando Patio S.Clara Ines Barreto G.Magister en materiales U.P.BE

SPUMAS

Poliuretanos (PU)


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- Se comercializan como termoestables, elastmeros, TPE y espumas.- Se pueden fabricar rgidas, semirgidas, flexible e integral.- Se clasifican tambin espuma de bloque y espuma de moldeo.- Propiedades mecnicas: dependen: cantidad de poros- y del grado

de reticulacin.- Excelente aislamiento trmico.- Color parduzco.- Resisten al agua, disolucin salina, detergentes, cidos y lcalisdiluidos, aceites y carburantes.- Buena resistencia la intemperie.- Resistencia a la llama aumenta al aumentar la densidad o

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Materiales y Ecodiseño