PLÁSTICOS

José Ángel Olivas Corrales.

Profesor de Tecnología.

LOS PLÁSTICOS

ÍNDICE:

• INTRODUCCIÓN.• LOS PLÁSTICOS. DEFINICIÓN Y

COMPOSICIÓN.• CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS.• APLICACIONES DE LOS PRINCIPALES

PLÁSTICOS.• TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN.• TÉCNICAS DE MECANIZADO.• TÉCNICAS DE UNIÓN.• TRATAMIENTO DE RESIDUOS PLÁSTICOS.

Aunque quizás no seamos conscientes de ello, los plásticos han alcanzado hoy una importancia comparable a la de materiales como la madera y el metal. Basta con mirar a nuestro alrededor y contemplar la gran cantidad de objetos de uso diario elaborados con este material.

INTRODUCCIÓN.

ACTIVIDADES 1, 2 Y 3

ÍNDICE:

• INTRODUCCIÓN.• LOS PLÁSTICOS. DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓ

N.

LOS PLÁSTICOS. DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓN.

Los plásticos son materiales constituidos por numerosas moléculas que contienen átomos de carbono y que forman largas cadenas.

Cada una de las múltiples moléculas que forman un plástico reciben el nombre de mero y por eso a los plásticos también se les llama polímeros.

LOS PLÁSTICOS. DEFINICIÓN Y COMPOSICIÓN.

La unión de monómeros da lugar a enormes cadenas de formas muy diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones, algunas se asemejan a unas escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.

PROPIEDADES DE LOS PLÁSTICOS.

1.son muy malos conductores del calor

2.conducen muy mal la electricidad

3.tienen una baja densidad4.son baratos, es decir, tienen un

bajo costo en el mercado5.son fáciles de trabajar6.son resistentes a la corrosión y

a estar a la intemperieACTIVIDADES 4, 5, 6 Y 7

ÍNDICE:


COMPOSICIÓN.• CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS.

CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS.

Atendiendo al monómero de base los plásticos pueden ser:

•Naturales. se obtienen directamente de materias primas vegetales (celulosa o látex) o animales (caseína).

•Sintéticos. son aquellos que tienen origen en productos elaborados por el hombre, principalmente derivados del petróleo. La mayoría de los plásticos pertenecen a este último grupo.


Atendiendo a su comportamiento ante el calor los plásticos pueden ser:

TERMOPLÁSTICOS

TERMOESTABLES

ELASTÓMEROS

ACTIVIDAD 8



TERMOPLÁSTICOS

TERMOESTABLES

TERMOPLÁSTICOS Se reblandecen con el calor y adquieren fácilmente formas que se conservan al enfriarse. Pueden fundirse y moldearse varias veces. Pertenecen a este grupo el polietileno, el poliestireno, los polivinilos y el polipropileno, entre otros. Existen otros tipos de termoplásticos más costosos como las poliamidas (PA), conocidas también como nylon, policarbonatos (PC), metacrilatos (PMMA) y el teflón (PTFE).

Film de polietileno

TERMOESTABLESSólo se deforman una vez si se les

aplica calor y presión, adquiriendo una consistencia interna que les impide deformarse de nuevo.

Pertenecen a este grupo los fenoles, las aminas, las resinas de poliéster y las resinas epoxidícas, entre otros.

Mesa con acabado de melamina.



TERMOPLÁSTICOS

TERMOESTABLES

ELASTÓMEROS

ELASTÓMEROSPoseen gran elasticidad, llegando a

deformaciones de hasta ocho veces su tamaño original y recuperando sus dimensiones originales cuando cesa la fuerza que los deforma.

Pertenecen a este grupo el caucho, el neopreno, y la silicona, entre otros.

Rodillera de neopreno.

ACTIVIDAD 9

ÍNDICE:


COMPOSICIÓN.• CLASIFICACIÓN DE LOS

PLÁSTICOS.• APLICACIONES DE LOS

PRINCIPALES PLÁSTICOS.

APLICACIONES DE LOS PRINCIPALES PLÁSTICOS.

PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS

NOMBRE APLICACIONES

POLIETILENO

(PE)

Alta densidadRecipientes para líquidos, tuberías, jeringas,

contenedores,…

Baja densidadBolsas, juguetes, impermeables, bandejas para cubitos

de hielo, vasos y platos, …

POLIESTIRENO

(PS)

DuroPelículas aislantes para envoltorios, regletas, bolígrafos

y útiles de dibujo

Expandido (porexpán)

Embalajes, cubetas, aislante en edificios.

CLORURO DE POLIVINILO (PVC)

Tuberías, mangueras, prendas de ropa impermeable y aislante de conductores

POLIPROPILENO (PP)Cubiertos desechables, cajas de comida, muebles,

tapas herméticas, botellas.

POLIAMIDAS (PA) Tejidos, cuerdas, cables y correas de transmisión.

POLICARBONATOS (PC) Cascos de protección, cristales de seguridad y biberones

METACRILATO (PMMA)(Plexiglás)

Cabinas de aviones y faros de automóviles.

TEFLON (PTFE)Recubrimiento de sartenes, juntas aislantes y utensilios

de laboratorio.

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

TUBERÍAS PARA RIEGORECIPIENTES PARA LÍQUIDOSRECIPIENTE PARA LÍQUIDOSCONTENEDORESCAJAS DE FRUTA

BOTELLAS PARA BEBIDASVOLVER A LA TABLA

POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

BOLSASPROTECTORES ELECTRODOMÉSTICOSFILM PARA PROTEGER ALIMENTOS

IMPERMEABILIZANTE PARA CANALES, EMBALSES, ETC

VOLVER A LA TABLA

POLIESTIRENO DURO

PANELES INFORMATIVOS

CAJAS DE CD´S

PERCHAS PARA LA ROPAVOLVER A LA TABLA

POLIESTIRENO EXPANDIDO

PROTECCIÓN DE EMBALAJESAISLANTE TÉRMICO Y ACÚSTICOALMACENAJE

ELEMENTO CONSTRUCTIVO

VOLVER A LA TABLA

CLORURO DE POLIVINILO

TUBERÍAS

PRENDAS IMPERMEABLES

CINTA ADHESIVA

AISLANTE PARA CONDUCTORES

VOLVER A LA TABLA

POLIPROPILENO

CAJAS DE COMIDA

MOBILIARIOMOBILIARIO

CUBIERTOS DESECHABLES

MATERIAL DE OFICINAMATERIAL AGRICOLA

VOLVER A LA TABLA

POLIAMIDA

CUERDAS

TEJIDOSCORREAS DE TRANSMISIÓN

BRIDAS

GUANTES

TUBOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

VOLVER A LA TABLA

POLICARBONATO

CASCOS DE PROTECCIÓN

CRISTALES DE SEGURIDAD

PÉRGOLAS

BIBERONES Y ENVASES PARA

NIÑOS

VOLVER A LA TABLA

METACRILATO

PORTAFOTOS

OBJETOS PUBLICITARIOS

FAROS DE AUTOMÓVILES

VOLVER A LA TABLA

TEFLÓN

JUNTAS DE ESTANQUEIDAD

RECUBRIMIENTO DE SARTENES

ÚTILES DE LABORATORIO

ACTIVIDADES 9, 10, 11 Y 12

TERMOESTABLES

PLÁSTICOS TERMOESTABLES

NOMBRE APLICACIONES

RESINAS FENÓLICASMangos de utensilios de cocina, enchufes, interruptores, ceniceros y carcasas de operadores eléctricos.

RESINAS DE MELAMINAJuguetes, vajillas, recipientes para alimentos y revestimientos de muebles de cocina.

RESINAS DE POLIESTERDepósitos y cascos de embarcaciones. En forma de fibra se usa para fabricar tejidos.

RESINAS EPOXÍDICAS Pegamentos y componentes de algunos barnices y pinturas.

RESINAS FENÓLICAS

MANGOS DE ÚTILES DE COCINA

ENCHUFES E INTERRUPTORES

CARCASAS DE ELECTRODOMÉSTICOS

VOLVER A LA TABLA

RESINAS DE MELAMINA

VAJILLASJUGUETES

RECIPIENTES PARA ALIMENTOS

RECUBRIMIENTO DE MUEBLES VOLVER A LA TABLA

RESINAS DE POLIESTER

DEPÓSITOS

CASCO DE PEQUEÑAS EMBARCACIONES

TEJIDOSVOLVER A LA TABLA

RESINAS EPOXÍDICAS

PEGAMENTOSBARNICES Y PINTURAS

ELASTÓMEROS

ELASTÓMEROS

NOMBRE APLICACIONES

CAUCHO Neumáticos, guantes, colchones.

NEOPRENOTrajes de inmersión, guantes, sacos de dormir, tubos de laboratorio, rodilleras, ..

SILICONA Lubricantes, adhesivos, impermeabilizantes, prótesis médicas.

CAUCHO

NEUMÁTICOSGUANTESCOLCHONES

VOLVER A LA TABLA

NEOPRENO

TRAJES DE INMERSIÓN

GUANTESSACOS DE DORMIR

TUBOS DE LABORATORIORODILLERAS

VOLVER A LA TABLA

SILICONA

LUBRICANTES

ADHESIVOSIMPERMEABILIZANTES

ACTIVIDADES 14, 15 Y 16


El estudio de los materiales plásticos y la constante innovación ha dado como resultado nuevos materiales que mejoran las propiedades de los estudiados. Como consecuencia de la investigación han surgido los plásticos reforzados y los plásticos laminados.

Los plásticos reforzados están formados por dos o más tipos de materiales, uno plástico y otro llamado material de refuerzo que le confiere resistencia a la tracción. Se utilizan en la fabricación de equipos deportivos, en carrocerías de automóviles, raquetas de tenis, cañas de pescar, maletas, etc. Actualmente, el material más resistente de este tipo es el KEVLAR que se utiliza, entre otras cosas, en la fabricación de chalecos antibalas.


Por su parte, los plásticos laminados están constituidos por una capa de plástico adosada a otra de un material diferente. Ese material puede ser: 1.- Papel o cartón. Se utiliza para envases de bebidas como el tetra-brick 2.- Vidrio. Se utiliza en vidrios de seguridad o antirrobo y en envases para bebidas frías o calientes. 3.- Metal. Se utilizan en latas de conserva, envases de café, etc. 4.- Tejidos. Se utilizan en cueros sintéticos, mangueras, etc. 5.- Plástico. Se utilizan en envases de productos alimenticios, bebidas, cosméticos, etc.


ACTIVIDADES 17-21

ÍNDICE:


COMPOSICIÓN.• CLASIFICACIÓN DE LOS

PLÁSTICOS.• APLICACIONES DE LOS

PRINCIPALES PLÁSTICOS.• TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN.

TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN. Los materiales plásticos que se obtienen industrialmente se presentan en diferentes formas: polvo, gránulos, resinas (líquidos viscosos), películas, láminas o planchas, bloques, barras, tubos, perfiles e hilos. Estos materiales se someten posteriormente a técnicas de conformación muy variadas según las aplicaciones a las que se destinen y la forma que se les quiera dar. Las técnicas de conformación más importantes son:

1.- la extrusión2.- el moldeo3.- el calandrado 4.- la conformación al vacío

EXTRUSIÓN.

Este proceso consiste en fabricar perfiles largos de sección uniforme. Para ello se utiliza una máquina especial llamada extrusionadora.

EXTRUSIÓN (Continuación).

Su funcionamiento es el siguiente: se vierte el plástico, generalmente termoplástico, en forma de gránulos en una tolva de carga y se le obliga a fluir gracias a un tornillo giratorio con una hélice arrollada en forma de espiral y que está situada dentro de la cámara de extrusión. La cámara está calentada a temperaturas comprendidas entre 150 y 250 ºC para que se ablande y pueda salir por la boquilla que reproduce la forma del perfil que se desea fabricar. A la salida de la boquilla, el material es enfriado para que adquiera rigidez y posteriormente es arrastrado y cortado a la longitud deseada.

VER VIDEO 1ACTIVIDAD 26

MOLDEO.

Las principales técnicas de fabricación de piezas mediante moldes que proporcionan la forma deseada son:

1.- Moldeo por compresión.

2.- Moldeo por soplado.

3.- Moldeo por inyección.

MOLDEO POR COMPRESIÓN.

El proceso se realiza de la siguiente manera: se introduce un material termoestable en forma de polvo o gránulos en un molde hembra, se comprime con un contramolde macho mientras un sistema de recalentamiento reblandece el material adoptando este la forma de la cavidad interna de ambos moldes. Seguidamente se refrigera y se extrae la pieza ya conformada del molde. Se utiliza para fabricar recipientes de productos alimenticios y carcasas de electrodomésticos.

MOLDEO POR SOPLADO.

El material en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión) se introduce en un molde hueco cuya superficie interna corresponde a la forma del objeto que se quiere fabricar. Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el interior del tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma. Después de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto. Se utiliza para fabricar objetos huecos como botellas, frascos y balones.

VER VIDEOS 2 Y 2-1ACTIVIDAD 13

MOLDEO POR INYECCIÓN.

Este proceso consiste en inyectar material termoplástico en estado fundido en un molde. Cuando el material se ha enfriado y solidificado, se abre el molde y se extrae la pieza. Se usa esta técnica para la fabricación de utensilios domésticos (cubos, recipientes) y juguetes.

VER VIDEOS 3, 3-1 Y 3-2

CALANDRADO.

Esta técnica consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, por entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas o planchas continuas. Con el calandrado se pueden obtener superficies con diferentes tipos de acabado, dependiendo del recubrimiento del último rodillo.

CONFORMACIÓN AL VACÍO.

Esta técnica se utiliza, sobre todo, con láminas de plástico de gran superficie que no admiten ningún otro proceso de conformado. El proceso se realiza de la siguiente manera: la lámina de plástico se sujeta a un molde y se calienta para ablandarla, se succiona aire de debajo de la lámina haciendo el vacío de modo que el material se adapte a la forma interna de las paredes del molde y tome la forma deseada.

ÍNDICE:


COMPOSICIÓN.• CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS.• APLICACIONES DE LOS

PRINCIPALES PLÁSTICOS.• TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN.• TÉCNICAS DE MECANIZADO.

TÉCNICAS DE MECANIZADO. Las técnicas de conformación que hemos visto permiten fabricar objetos plásticos con formas casi definitivas que, en ocasiones, no son útiles, debido, por ejemplo, a las dimensiones excesivas de la pieza, al coste económico, etc. Para poder dar la forma definitiva a la pieza se recurre a las técnicas de mecanizado, entre las que destacan las operaciones de corte, limado y perforado, que siempre se llevan a cabo sobre materiales prefabricados como planchas, barras o perfiles.

Técnicas de mecanizado:

1.- Corte.


1.- Corte.

2.- Limado.


1.- Corte.

2.- Limado.

3.- Perforado.

CORTE DE PLÁSTICOS.

Dependiendo de la dureza y el grosor del material plástico se utilizará una herramienta u otra. Para planchas de PVC y PE de hasta 3 cm y para porexpán de hasta varios centímetros puede utilizarse el cúter, para láminas blandas y flexibles de hasta 1mm pueden usarse las tijeras, para plásticos blandos de espesor inferior a 1 mm puede usarse la sierra de marquetería o segueta y para láminas de grandes dimensiones y plásticos rígidos podemos utilizar la sierra de calar con una hoja de sierra adecuada.

LIMADO DE PLÁSTICOS.

La lima presenta la cara estriada y se emplea para eliminar la parte sobrante de los materiales de elevada dureza. La escofina tiene la superficie cubierta de dientes triangulares y gruesos y se utiliza para eliminar el sobrante de los materiales blandos.

PERFORADO DE PLÁSTICOS.

Para hacer agujeros en los materiales plásticos podemos utilizar la taladradora, usando las mismas brocas que las empleadas para metales, sin aplicar velocidades altas y sacando la broca periódicamente para que se enfríe y evitar que el aumento de temperatura debida a la fricción funda el plástico. En los agujeros pasantes se coloca una madera debajo de la pieza para que los bordes del orificio de salida no se astillen.

ÍNDICE:



PLÁSTICOS.• TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN.• TÉCNICAS DE MECANIZADO.• TÉCNICAS DE UNIÓN.

TÉCNICAS DE UNIÓN.

Una vez manipulados los materiales plásticos podemos unirlos de forma permanente (uniones fijas) o para poder desmontarlos a voluntad (uniones desmontables).UNIONES DESMONTABLES.

Permiten la unión y separación de las piezas mediante elementos roscados que impiden que se produzca la rotura del elemento de unión o el deterioro de las piezas. Alguna de estas formas de unir plásticos son: tornillo pasante con tuerca, tornillo de unión y enroscado.

TORNILLO PASANTE CON TUERCA

TORNILLO DE UNIÓN

UNIÓN ROSCADA

UNIONES FIJAS.

Se utiliza este sistema cuando no se prevé la separación o desmontaje de las piezas que se unen, ya que estas no se pueden separar sin que se deterioren o se produzca la rotura del elemento de unión.

Los plásticos pueden unirse mediante:

1.- adhesivos.

2.- soldadura.

Unión con adhesivos.

Los adhesivos son sustancias que permiten unir permanentemente dos superficies cuando se interponen entre ambas. La elección de uno u otro adhesivo depende de las características del material que se quiere unir. Algunos de estos adhesivos son: las resinas de dos componentes, el cemento acrílico y los adhesivos de contacto.

Unión por soldadura.

Permite la unión de materiales termoplásticos por medio del calor y de la presión.

VER VÍDEOS

ÍNDICE:



PLÁSTICOS.• TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN.• TÉCNICAS DE MECANIZADO.• TÉCNICAS DE UNIÓN.• TRATAMIENTO DE RESIDUOS PLÁSTICOS.

TRATAMIENTO DE RESIDUOS PLÁSTICOS.

Los plásticos, al contrario que el papel, no se degradan fácilmente por la acción del tiempo o de los microorganismos. Se calcula que una bolsa de plástico puede tardar unos 240 años en alterarse. En otras palabras, los residuos plásticos, por lo general, no son biodegradables y por eso contribuyen a la contaminación del medio ambiente: se estima que alrededor del 60% de los restos que se encuentran en las costas son materiales plásticos.

En la actualidad, alrededor del 10% de los residuos plásticos son incinerados, y esto presenta el inconveniente de la posible emisión de gases tóxicos, especialmente si se trata de la incineración de PVC (policloruro de vinilo), que produce un derivado clorado y tóxico llamado dioxina. En las plantas modernas de incineración, el riesgo medioambiental está minimizado. Además, se debe tener en cuenta que el calor producido en la combustión de los residuos plásticos es elevado, por lo que su incineración en plantas de recuperación de energía sería una opción razonable.

El procedimiento menos perjudicial para el medio ambiente es el reciclado. Esta opción sólo se aplica al 1% de los residuos plásticos, frente al 20% del papel o el 30% del aluminio. En la etapa inicial de separación se aprovechan las distintas propiedades de los diferentes tipos de plásticos, como por ejemplo la densidad. Otra opción se basa en el hecho de la diferente solubilidad de los plásticos en disolventes orgánicos a distintas temperaturas. Los plásticos termoestables, que no se reblandecen por el calor, se reducen a polvo y son utilizados como material de relleno en construcción.

Los materiales termoplásticos pueden ser fundidos y vueltos a moldear para lograr otros objetos. Una vez separados los diferentes plásticos, se procede a reciclarlos en forma mecánica, donde se mantiene la estructura del polímero, o química, en a que se degrada la estructura del polímero en productos de baja masa molecular. Durante el reciclado, los plásticos pueden contaminarse con otros materiales y transformarse en productos de baja calidad, por lo que no es aconsejable que se utilicen para contener alimentos.

En la actualidad, no obstante, se fabrican algunos plásticos que incorporan sustancias como el almidón, que son biodegradables. Cuando ciertos microorganismos degradan el almidón, se forman estructuras porosas que aceleran los procesos de oxidación del polímero y disminuyen su resistencia mecánica, lo que facilita su pulverización. Además, existen plásticos fotodegradables en cuya fabricación se han incorporado compuestos fotosensibles, de modo que su exposición prolongada a la luz ultravioleta de la radiación solar provoca su degradación. Estas alternativas son costosas, lo que impide su utilización masiva.

Para identificar mejor los plásticos para su reciclaje, los envases plásticos se clasifican a través del número que se escribe en el interior del símbolo del reciclaje. Generalmente se dibuja en la base de los envases. Los tipos de plásticos más comunes son:

VIDEOS RELACIONADOS CON EL

RECICLAJE DE PLÁSTICOS Y LOS

PLÁSTICOS BIODEGRADABLES.1.-

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