PLÁSTICOS DE INGENIERÍA

Plástico

En su significado más clásico el término “material plástico”, se refiere a una serie limitada de materiales no metálicos de naturaleza orgánica, obtenidos de sustancias naturales o sintéticas

CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

• Generalmente, los plásticos se clasifican de acuerdo con las propiedades físicas y químicas de las resinas que los constituyen, estos se pueden diferenciar según su comportamiento frente a la temperatura (Termoplásticos y Termoestables), también por su estructura molecular (Semi-cristalinos y Amorfos)

Linear Polymer Cross-Linked Polymer

TERMOESTABLES TERMOPLÁSTICOS

AMORFOS CRISTALINOS

De

rre

tid

o

Estado solidi Estado sólido

De

rre

tid

o

Termoplásticos. Son resinas con una estructura molecular lineal, que durante el proceso de moldeo en caliente no sufren ninguna modificación química.

Los semicristalinos tienden a formar

cristales y las cadenas moleculares están

organizadas

Los Amorfos tienen cadenas moleculares aleatorias, irregulares, y entrecruzadas.

Termofijos. Pueden ser fundidas solo una vez. Las resinas de este grupo, se caracterizan por tener una estructura molecular reticulada o entrelazada, se funden por la acción del calor, pero luego, si se continua con la aportación de calor experimentan un cambio químico irreversible, el cual provoca que las resinas se vuelvan infusibles (no se plastifican) e insolubles.

- Menor peso (hasta 7 veces mas livianos)

- No se oxidan

- Bajo nivel de ruido

- Absorben vibraciones

- Fácil Mecanizado

- Mas económicos

- Resistentes a la corrosión

- Auto Lubricados

- Baja conductividad térmica y eléctrica

- Tienen alta resistencia química

- Tienen una gran variedad de propiedades mecánicas

-Sus comportamientos no varían con el tiempo

- Son pigmentables

- Temperaturas de procesamiento bajas

- Pueden ser reciclados

VENTAJAS GENERALES DE LOS PLASTICOS

HISTORIA DE LOS PLASTICOS

• 1839 Charles Goodyear inventa el proceso de vulcanización, que convierte la goma en un material seco, resistente y elástico.

• 1860 Pheland and Collander ofrece US $ 10.000 a quien consiguiera un

sustituto del marfil natural para las bolas de billar. • 1870

John Wesley Hyatt comercializa el celuloide, un plástico hecho de celulosa modificada químicamente, también denominado nitrato de celulosa. (Mangos d cuchillos, marcos para lentes, película cinematografica)

• 1887 El conde Hilaire de Chardonnet presenta un método par hilar soluciones de nitrato de celulosa en seda de Chardonnet, la primera fibra sintética.

• 1909 Leo Baekeland crea la baquelita, el primer plástico completamente sintético, a partir de un copolimero (fenol y formaldehído) .

Características : - No conductor de electricidad - Resistente al agua y a disolventes - Mecanizable Enchufes, manijas, interruptores

HISTORIA DE LOS PLASTICOS • Finales de la década de 1920

Wallace Hume Carothers y su grupo de investigación de DuPont sintetizan y desarrollan aplicaciones para los neoprenos y poliésteres sintéticos.

Desarrollan la primera fibra sintética oficial NYLON y se fabrican los paracaídas para la fuerza aérea y se convierte en la principal fuente de fibras textiles.

Los poliesteres se utilizan en la fabricación de blindajes y en las aeronaves destinadas a vuelos de gran altura. • 1930

Los alemanes desarrollan dos tipos de caucho sintético (Buna-S y Buna-N) a partir del butadieno, un subproducto del petróleo.

Aparece el PVC (policloruro de vinilo). • 1938 Es sintetizado por primera vez el politetrafluoretileno y en 1950 se

comercializó por primera vez. • 1953

El químico alemán Karls Ziegler desarrolló el polietileno.

• 1954 El Italiano Guilio Natta desarrolló el polipropileno.

POLIPROPILENO (P.P) Material de alto desempeño utilizado ampliamente por su excelente

resistencia química, dado que no es atacado por casi ningún acido o álcalis.

Tiene una excelente estabilidad térmica y su densidad de 0.9 gr./cm. lo

hace uno de los plásticos de ingeniería mas livianos.

PROPIEDADES GENERALES

- Resistente a la corrosión

- Resistencia a la abrasión

- Dureza superficial alta

- Resistencia a los agentes químicos

- Baja absorción de agua

- Resistencia al corte

- Resistencia a los impactos

- Resistencia a la penetración de microorganismos

- Temperatura de trabajo 82ºC.

Material suministrado por Quadrant: PROTEUS CUMPLE NORMA FDA ( Food and Drugs administration ) Y USDA (united states departament agriculture)

POLIETILENO (PE) Es un material con propiedades mecánicas excelentes y de muy fácil procesabilidad

PROPIEDADES GENERALES

- Alta resistencia al impacto y a la abrasión

- Alta resistencia a la fatiga

- Bajo coeficiente de fricción

- Estabilidad dimensional en ambientes húmedos dado que no absorbe agua

- Resistencia a la mayoría de agentes químicos

- Buenas propiedades dieléctricas

- Fácil proceso de mecanizado

- Puede trabajar a temperaturas de hasta 75ºC en desempeños que no exijan

mucha resistencia mecánica

- Baja conductividad térmica

-El Tivar 1000® cumple FDA ( Food and Drugs Administration ) y USDA

Material suministrado por Quadrant: TIVAR 1000, TIVAR 88, TIVAR HOT, Ceram P, High Density y SANALYTE

POLIAMIDA (PA) Conocido ampliamente como Nylon-6 marca registrada por Dupont.

-Excelentes propiedades mecánicas

-Se utiliza con mucha frecuencia para la elaboración de piñones, poleas,etc.

Puede ser modificado en su composición inicial agregándole productos que

mejoren algunas propiedades, entre otros refuerzos se conocen:

-Fibra de vidrio

-Bisulfuro de molibdeno

-Protección UV

-Aceite Mineral

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

- Muy buena resistencia mecánica

- Muy buena resistencia a la fatiga

- Buena resistencia al desgaste

- Amplia gama de compatibilidades químicas

- Alta resistencia a la compresión

- Temperatura de trabajo 127ºC

POLIOXIMETILENO (POM)

Es una resina acetatica con excelente rigidez y tenacidad debido a que posee una

estructura excepcionalmente estable y posee muy buena resistencia a la fatiga

mecánica.

Alta resistencia a agrietamientos por esfuerzos o fatiga, tiene excelentes

propiedades mecánicas y con alta resistencia térmica.

PROPIEDADES GENERALES

- Alto modulo de tracción y flexión

- Resistencia al choque

- Bajo coeficiente de fricción

- Excelente estabilidad dimensional

- Mínima absorción de humedad

- Amplia compatibilidad química

- Resistente al desgaste y tensión y cizalla

- Fácil mecanizado

- Temperatura de trabajo 90ºC

Material suministrado por Quadrant: Ertacetal (Acetal POM)

y DEL - RIN

Conocido ampliamente como Acetal, marca registrada por Dupont

POLITETRAFLUORURO DE ETILO (PTFE)

La virtud principal es que es particularmente inerte, no reacciona con otras

sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales.

PROPIEDADES GENERALES

- Bajo coeficiente de rozamiento

- Alta resistencia a altas temperaturas

- Fácil de mecanizar

- Temperatura de trabajo 230ºC.

- El Teflón 100% posee FDA

- No se debe quemar porque produce gases tóxicos.

Conocido ampliamente como Teflón, marca registrada por Dupont

POLICLORURO DE VINILO (PVC) Resina termoplástico que resulta de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. Además de su gran versatilidad, el PVC es la resina sintética más compleja y difícil de formular y procesar, pues requiere de un número

importante de ingredientes y un balance adecuado de éstos para poder transformarlo al producto final deseado.

Existe el PVC Rígido y flexible, pero actualmente EYE mecaniza el PVC rígido para piezas estructurales y el flexible es inyectado para empaques.

PROPIEDADES GENERALES

- Antillama

- Variedad de durezas

- Aislante térmico

- Fácil mecanizado

- Temperatura de trabajo 70ºC.

MATERIAL NOMBRE COLOR A LA LLAMAVELOCIDAD DE COMBUSTION

OLOROTRAS

CARACTERISTICAS

PE-LD/HDPOLIETILENO DE ALTA Y BAJA DENSIDAD

Azul; Punta AmarillaRapida (> 3 pulg. / min)

Parafínico Funde y gotea

PP POLIPROPILENO Azul; Punta AmarillaLenta (< 3 pulg. / min)

Vapor Diesel

PE-UHMWPOLIETILENO DE ULTRA ALTO PESO MOLECULAR

Azul; Punta Amarilla Muy lenta Parafínico Funde y no gotea

PTFE TEFLON

POM ACETAL Azul Lenta, dificil ignicion Formaldehído Sin Humo

PVC PVC Amarilla, bordes verdes Lenta, dificil ignicion Acido clorhídrico Humo Blanco

CARACTERISTICAS DE LOS PLASTICOS

POLIURETANO Pueden definirse como materiales poliméricos que exhiben recuperación rápida y enérgica de la forma luego de someterse a esfuerzos de tensión o compresión.

Se pueden considerar como un puente entre los cauchos y plásticos

SE CLASIFICAN EN: POLIESTER, POLIETER Y CAPROLACTONES

TIPO POLIETER: Tienen buena resiliencia o rebote, son resistentes a la hidrólisis y

al ozono, y son menos viscosos. Poseen buen desempeño en uso dinámico.

TIPO POLIESTER Poseen excelente resistencia a la abrasión, al corte y al impacto.

Mayor sensibilidad a la hidrólisis que los Poliuretano tipo poliéter.

Poseen buen desempeño en presencia de aceites y grasas derivados del petróleo

y/o animal. Ideales para uso estático.

TIPO CAPROLACTONES: Poseen buen desempeño en presencia de aceites y grasas

derivados del petróleo y buenas propiedades dinámicas.

Conocido como Plastiflex

VENTAJAS DE LOS POLIURETANOS

-CON LOS METALES.

* Menos peso

* Menos ruido

* Menos desgaste

* Mas económico

* Mas resistencia a la corrosión.

- CON LOS PLASTICOS

* Mas resistencia al impacto

* Mas memoria elastomerica

* Mas resistencia a la abrasión.

-CON EL CAUCHO:.

* Mas resistencia a la abrasión, corte y desgarre.

* Mas capacidad de carga

* Mas resistencia al ozono

* Mas amplio intervalo de durezas.

PLÁSTICOS DE INGENIERÍA QUADRANT

• Resistencia a la abrasión por deslizamiento

• Resistencia al impacto

• Resistencia a la corrosión

• Resistencia en áreas de golpes constantes (chutes, depósitos de basura y tolvas)

• Disminución del ruido

• Temperatura no elevada

• Mínima carga o velocidad

- Máxima carga de 1.000 psi

- Máxima PV de 2.000 psi fpm

Use Poliolefinas cuando su aplicación requiera….

• Resistencia al desgaste

• Alta resistencia y tenacidad

• Disponibilidades de gran tamaño

• Temperaturas arriba de 210ºF

Uso Primario - Ambientes secos

Use Nylon (PA) cuando su aplicación requiera:

• Alta resistencia y rigidez

• Tolerancias cerradas

• Gran facilidad de mecanizado

• Moderada resistencia al desgaste en la humedad

Uso primario - Ambientes húmedos

Use Acetal (POM) cuando su aplicación requiera:

• Alta resistencia

• Buena resistencia al desgaste

• Estabilidad dimensional Retiene sus características aún con cambios de temperatura y humedad

Uso primario - Ambientes húmedos o secos

Use Ertalyte (PET-P) cuando su aplicación requiera:

Ertalyte : Incrementa la estabilidad dimensional y resistencia química por encima del nylon y el Acetal

MATERIAL GENERICO EYE (QUADRANT) CARBOPLAST COREL FLUROPLASTICOS BASFPOLICLORURO DE VINILO

PVCPVC

POLIPROPILENO PP PROTEUS DURATRON N (Natural) DURAPOL

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

SANALYTE POLITRON ULTRAPOL

POLIETILENO DE ALTO PESO MOLECULAR

SEPCOPLAST POLITRON SI (Natural) ULTRAPOL

POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD

LOW DENSITY

POLIETHILENE

POLIETILENO DE ULTRA ALTO PESO MOLECULAR

TIVAR 1000 POLITRON U4 (Natural) POLYDUR TEKNILON

POM ACETAL ACETRON GP - DELRIN DURALIN H (blanco)

NYLON NYLATRON PROLON DURALON ULTRAMID

POLIAMIDA NYLON 6/6 NYLON 101 PROLON 66 NA (CREMA)

POLIAMIDA NYLON 6/6+MoS2

NYLATRON GS PROLON 66 MS (NEGRO)

POLIAMIDA-NYLON 6 MC 907 PROLON NA (CREMA)

PA6+MoS2 NYLATRON GSM PROLON MS (NEGRO)

PA6+LUBRICANTE SOLIDO NYLATRON NSM PROLON OS (ROJO)

PA6 ESTABILIZADO TERMICAMENTE

MC901 PROLON TU (GRIS)

POLIAMIDA NYLON 6 + MoS2 + ACEITES

LUBRICANTESNYLATRON GSM BLUE

UHMWPE + UVTIVAR DOCKGUARD Y

TIVAR UV

POLITRON UV (NEGRO) Y

POLITRON U7 (NEGRO)

UHMWPE + CERAMICA TIVAR CERAM P POLITRON UP (AMARILLO)

POLIFENILSULFONA RADEL

TEFLON FLUOROSINT PTFE PAKLON PTFE

POLIURETANO PLASTIFLEX DURAFLEXELASTOPOR - ELASTOMOL-

ELASTOFOAM-ELASTOPAN

TABLA TOLERANCIAS

TABLA TOLERANCIAS

MUCHAS GRACIAS

Ing. Esp. Edgar Darío López Osorio