MATERIALES NO METÁLICOS
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Este documento trata sobre diferentes materiales no metálicos. Se divide en secciones sobre el plástico, la madera, la cerámica, las fibras textiles y los materiales compuestos. Dentro de cada sección, se describen los tipos principales del material, sus usos y procesos de producción.
MATERIALES NO METÁLICOS
- 1. SECCIONES •EL PLÁSTICO MATERIALES NO METÁLICOS •LA MADERA •LA CERÁMICA •LAS FIBRAS TEXTILES •LOS MATERIALES COMPUESTOS Photo by
- 2. •Polímeros y plásticos EL PLÁSTICO •Elaboración de objetos de plástico •Estructuras moleculares de los polímeros •Los aditivos •Propiedades de los polímeros •Clasificación de los polímeros •Reciclaje de los polímeros Photo by
- 3. •Tipos de plásticos: rígidos, flexibles, elásticos, transparentes… •El más usado: el polietileno. Esta es la clasificación de los polímeros: 1. Naturales: se hallan de manera espontanea en productos naturales como la celulosa o el caucho. 2. Artificiales: se obtienen industrialmente a partir de los polímeros naturales. Es el caso del celuloide o la ebonita. Photo by 1.1 Polímeros y plásticos
- 4. 3. Sintéticos: se obtienen industrialmente a partir de sus componentes elementales como por ejemplo el polietileno o el PVC . También, concluimos una serie de características comunes o casi comunes a todos los plásticos. Estos son algunos de los ejemplos: 1. Facilidad para elaborar piezas finalizadas a partir de las materias primas: dar forma los plásticos es un proceso más rápido, sencillo y económico en comparación con los metales. 2. Los plásticos suelen ser bastante más ligeros que los metales. 3. Resistencia a los agentes atmosféricos: los materiales plásticos son bastante resistentes a los agentes atmosféricos lo que hace que no sea necesario protegerlos con otros materiales como la pintura 1.1 Polímeros y plásticos
- 5. Petróleo Materias primas Objetos de Gas natural plásticas plástico Carbón SÍNTESIS DE LOS (polímeros) CONFORMACIÓN … POLÍMEROS En el proceso de elaboración de plásticos existen dos grandes etapas: la obtención del plástico a partir de las materias primas (síntesis de los polímeros) y la conformación para obtener los objetos o piezas. Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 6. Los procesos para la obtención de los polímeros industriales se conocen con el nombre de polimerización. Además, este proceso se puede realizar por adición o por condensación. Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 7. Horno túnel de polimerización Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 8. De arriba abajo y de derecha a izquierda: estufa de secado, túnel de secado, estufa de secado rotativa , horno de infrarrojos y sistema de carga y de descarga de hornos Elaboración de objetos de 1.2 Photo by plástico ®
- 9. Las industrias transformadoras o manipuladoras de plásticos utilizan técnicas muy variadas para darles forma; son los diferentes procesos de conformación de polímeros. Los más importantes son: •Extrusión. •Moldeo por extrusión. •Moldeo por inyección. •Moldeo por espumado. • Moldeo por vacío. •Moldeo por compresión •Moldeo por calandrado. Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 10. Extrusión Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 11. Moldeo por extrusión Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 12. Moldeo por inyección Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 13. Moldeo por espumado Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 14. Moldeo por vacío Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 15. Moldeo por compresión Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 16. Moldeo por calandrado Photo by Elaboración de objetos de 1.2 plástico
- 17. En el grupo de las moléculas de los polímeros, los monómeros pueden estar unidos entre sí formando una de las siguientes estructuras: ESTRUCTURA ESTRUCTURA LINEAL RAMIFICADA ESTRUCTURA ESTRUCTURA RETICULAR ENTRECRUZADA Photo by PLUS INFO Estructuras moleculares de 1.3 los polímeros
- 18. ESTRUCTURA ESTRUCTURA TERMOPLÁSTICOS LINEAL RAMIFICADA • Los termoplásticos son los plásticos que se ablandan cuando se calientan y se endurecen cuando se ESTRUCTURA refrían. ELASTÓMEROS ENTRECRUZADA Eg.: estructura lineal y ramificada. • Los elastómeros son los plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados. con facilidad y sin romperse sus ESTRUCTURA enlaces. TERMOESTABLES RETICULAR Eg.: estructura entrecruzada. • Los termostables son los plásticos con enlaces covalentes muy fuertes entre sus moléculas lo cual provoca que se rompan ellos (los enlaces) y también las moléculas con gran facilidad. Eg.: estructura ramificada. Estructuras moleculares de 1.3 los polímeros
- 19. Las diferentes propiedades de los polímeros, que dependen del grado de polimerización y de la estructura cargas molecular, pueden ser modificados o mejorados añadiéndoles diversas substancias o aditivos. Los aditivos más comunes son los siguientes: plastificantes colorantes ignífugos desmoldeo lubricantes estabilizantes 1.4 Los aditivos
- 20. Propiedades eléctricas Los polímeros industriales en general son malos conductores eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y electrónica como materiales aislantes. Para evitar cargas estáticas en aplicaciones que lo requieran, se ha utilizado el uso de antiestáticos que permite en la superficie del polímero una conducción parcial de cargas eléctricas. Propiedades físicas Estudios de difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta 150.000 grupos CH2 – CH2 presenta regiones con un cierto ordenamiento cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo. A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el material. 1.5 Propiedades de los polímeros
- 21. Propiedades mecánicas Son una consecuencia directa de su composición así como de la estructura molecular tanto a nivel molecular como supramolecular. Actualmente las propiedades mecánicas de interés son las de los materiales polímeros y éstas han de ser mejoradas mediante la modificación de la composición o morfología por ejemplo, cambiar la temperatura a la que los polímeros se ablandan y recuperan el estado de sólido elástico o también el grado global del orden tridimensional. Georges a continuación….. Charpy 1.5 Propiedades de los polímeros
- 22. Georges Charpy 1865 – 1945 (Rhône-Alpes, France) La resistencia de los polímeros se mide con el ensayo del péndulo de Charpy, igual que en los metales, y se obtiene, de esta manera, un valor del estirado del material. Este valor depende en gran medida de la temperatura: a bajas temperaturas los polímeros acostumbran a romperse con facilidad; a una temperatura determinada se produce una transición de comportamiento frágil-dúctil , mientras que a temperaturas altas, la resistencia al impacto es prácticamente nula. Photo by 1.5 Propiedades de los polímeros
- 23. Hay muchas ADESIVOS clasificaciones posibles de los polímeros. En este Resina epoxi (araldite) caso los clasificamos en Cianoacrilatos función de sus aplicaciones. Formaldehído, Urea-Formaldehído Poliacetato de Vinilo FIBRAS Acetato de celulosa (viscosa , rayón …) Poliamida (nailon) Poliéster (tergal, terileno, trevira…) Acrílicos (crilenka, dralón, leacril…) Photo by Elastómeros (neopreno, licra…) 1.6 Clasificación de los polímeros
- 24. PINTURAS Resina Acrílica Resina epoxi Poliuretano Photo by 1.6 Clasificación de los polímeros
- 25. PLÁSTICOS ELASTÓMEROS TERMOPLÁSTICOS TERMOESTABLES CELULOSOS VINÍLICOS Clique sobre PLUS INFO para Photo by obtener más información online POLIÉSTERES 1.6 Clasificación de los polímeros
- 26. Estos son algunos de los procesos que se pueden encontrar en una fábrica de reciclaje del plástico: • Reelaboración de objetos (como muestra el esquema de la izquierda). •Pirólisis •Incineración Photo by ® 1.5 Reciclaje de los polímeros
- 27. •Clasificación LA MADERA •Madera natural •Madera artificial La madera es un material natural con una estructura compleja y no homogénea que básicamente está formada por moléculas de celulosa reforzadas por una substancia a continuación….. polimérica llamada lignina. Photo by
- 28. NATURAL DURA BLANDA CONTRACHAPADA AGLOMERADA ALISTONADA ARTIFICIAL PLUS INFO 2.1 Clasificación
- 29. En la industria de la madera, los árboles se clasifican en árboles de madera blanda y de madera dura. Los de madera blanda son árboles de hoja perenne como el pino o el abeto; en cambio, los de madera dura son árboles de hoja caduca como el roble. Photo by 2.2 Madera natural
- 30. CONTRACHAPADOS AGLOMERADOS TABLEX y ALISTONADOS DM NATURALES SINTÉTICOS Estos son los diferentes tableros más Photo by importantes que se encuentran en el mercado. 2.3 Madera artificial PLUS INFO
- 31. Se consiguen encolando chapas de madera natural de forma que las direcciones de las vetas de los tableros formen un ángulo de 90˚. CONTRACHAPADOS Se forman a partir de partículas encoladas con resinas sintéticas a base de formaldehído y prensadas para conseguir su compactación. AGLOMERADOS TABLEX y El tablex está formado a partir de fibras de madera (mucho más DM pequeñas que las partículas de los aglomerados), que son prensadas humedecidas y sin colar . Puede clicar sobre las diferentes cajas para ir a Google Imágenes® y encontrar Photo by directamente las fotografías correspondientes. 2.3 Madera artificial
- 32. Se forman a partir de listones de madera blanda encolados lateralmente con resinas sintéticas y revestidos por las dos caras con ALISTONADOS dos o cuatro chapas de madera dura con la veta entrecruzada, tal y como se realiza con el contrachapado. Se obtienen con cortes tangenciales del tronco utilizando hojas de NATURALES corte de acero especiales de un grosor de entre 0,3 y 0,6 mm. Se obtienen a partir de resinas sintéticas, generalmente de melanina SINTÉTICOS formaldehída. Estas resinas termoestables pueden tener acabados de imitación a la auténtica madera natural,. Puede clicar sobre las diferentes cajas para ir a Google Imágenes® y encontrar Photo by directamente las fotografías correspondientes. 2.3 Madera artificial
- 33. •Clasificación ® •Madera natural LA CERÁMICA •Vidrio •Arcilla Photo by •Refractarios •Abrasivos •Cemento •Madera artificial
- 34. Las arcillas se encuentran fácilmente en la naturaleza y en añadir agua se transforman en una masa plástica con mucha elasticidad. Destacan dos tipos diferentes: 1. Las estructuradas: utilizada en la fabricación de ladrillos y materiales similares para la construcción. 2. Las porcelanas: son las que se usan para la fabricación de sanitarios, baldosas , etc. 3.1 Arcilla Photo by ®
- 35. El cemento más usado hoy en día es el Cemento Portland. Éste y los demás materiales de este tipo son mezclados con agua dando lugar a una masa plástica. El Portland está compuesto, también, de sulfato de calcio hidratado. El cemento se produce en un horno giratorio a más de 1500 ˚C de una mezcla de arcilla y piedra calcaría. 3.2 Puede aquí para ir a Cemento Pot fer clic aquí per anar Vous pouvez faire clic ici Google España® y encontrar directamente la información más detallada. a Google Catalunya® i trobar directament la informació més detallada. pour aller sur Google France ® et trouver l’information plus détaillée et directement. Photo by ®
- 36. Este tipo de cerámica tiene muchas aplicaciones industriales gracias a sus propiedades: soportan altas temperaturas sin alterarse, no reaccionan químicamente con los elementos y proporcionan un gran aislamiento térmico. Los refractarios están formados por alúmina , silicio y magnesio. 3.3 Refractarios Photo by
- 37. Los vidrios son materiales cerámico formados por la fusión de silicio con otros óxidos y que tienen una estructura de sólido amorfo. A temperatura ambiente, estos materiales pueden ser considerados líquidos de una gran viscosidad, con una gran trasparencia, fragilidad y dureza. ® 3.4 Vidrio Photo by
- 38. Todos los materiales los cuales son duros, resistentes al desgaste o refractarios y por lo tanto sirven para la manipulación de otros materiales en la industria, se denominan abrasivos. 3.5 Abrasivos Photo by
- 39. LAS FIBRAS TEXTILES •Clasificación •Propiedades Photo by
- 40. NATURALES VEGETALES ANIMALES MINERALES ARTIFICIALES SINTÉTICAS Puede aquí para ir a Pot fer clic aquí per anar Vous pouvez faire clic ici Google España® y a Google Catalunya® i pour aller sur Google encontrar directamente trobar directament la France ® et trouver plus la información más informació més détaillée et directement. detallada. detallada. 4.1 Clasificación
- 41. Resistencia a la Uniformidad Elasticidad tracción Resistencia a los productos químicos Aislamiento Suavidad al tacto higroscopicidad térmico 4.2 Propiedades
- 42. Los materiales compuestos son los que están formados por dos o más materiales de composición, forma y tamaño diferentes, sin que haya una combinación química entre sí. LOS MATERIALES COMPUESTOS •El hormigón •Los contrachapados Photo by
- 43. El hormigón es un material compuesto por Cemento Pórtland, arena y grava. Presenta una alta resistencia a la compresión, pero, tiene un inconveniente: su baja resistencia a la tracción hace que sea inadecuado para la construcción de bigas y pilares altos Puede aquí para ir a Google España® y encontrar directamente la información más detallada. Pot fer clic aquí per anar a Google Catalunya® i Photo by trobar directament la informació més detallada. Vous pouvez faire clic ici pour aller sur Google France ® et trouver plus détaillée et directement. 5.1 El hormigón ®
- 44. Los contrachapados son técnicas de elaboración de materiales compuestos que tienen como objetivo común la obtención de materiales ligeros, rígidos y resistentes. SITE OFFICIEL SITE OFFICIEL 5.2 Los contrachapados Photo by
- 45. 2010©Réservés touts les droits FRANÇAISE Droits d'auteur Ils sont réservés touts les droits selon la législation en vigueur dans la République Française et dans l'Union Européenne tous les droits pour leurs auteurs matériels. Parallèlement, l’éditorial cède sur ses aux auteurs correspondants de toutes ses images montrées à Wikimedia France®, Flickr® , Direct Industry® , Cégep du Vieux Montréal® , Bergen International® , Larousse France® , Blogger® , Sorepla Industrie Groupe Envipco® , Google France® , Google España® , Google Catalunya® , Autoroute E11—A75® , midipyrenees site officiel® . 2010©Réservés touts les droits© Organisme et gestion Édition, élaboration: X.Garcia Éditorial : Avantime Press Ltd. Publication : TecAvantime Press Ltd Président-Directeur-Général (PDG) : /X.Garcia H.