PARA QUE SIRVE EL PLÁSTICO ?
El uso de los plásticos y su función en la sociedad cada vez es mas grande e indispensable. Este material ha sido una de las herramienta revolucionarias mas importantes en la industria y vida del ser humano. Son en gran cantidad los sectores en los cuales se emplean.
Algunos de los campos en los cuales podemos presenciar dicho componente son:
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Electrónica
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Construcción
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Electrodomésticos
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Transporte
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Agricultura
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fabricacion de envases
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Medicina
AMBITOS DE APLICACIÓN
En la electrónica :
El plástico en este sector contribuye en gran manera a proteger de los agentes externos, gracias a su capacidad aislante. Esto hace que las comunicaciones mejoren de manera sensible.Este sector incluye y aplica los materiales plásticos en algunos productos como por ejemplo: Cables, ordenadores, telefonía fija, móviles, computadoras,televisores, etc..todo fabricado con plásticos como el PVC.
En el campo de la construcción, el plástico mas utilizado es el PVC. El principal uso del PVC es la fabricación de tubos y sus accesorios. Otros materiales utilizados son el polietileno y los poliuretanos. Este material es muy usado y generalmente puede encontrarse en el techo, paredes y en determinadas zonas de una edificación. La razón es muy sencilla, es un material resistente, con un alto poder aislante y que permiten abaratar los costes de producción. El uso del plástico en la construcción es de gran importancia: tanto en pavimentos y revestimientos como en impermeabilización, aislamientos, y en la elaboración de distintos elementos para instalaciones.
En la construcción :
En los electrodomesticos :
El sector de los electrodomésticos El poliestireno es el material plástico más utilizado seguido por los poliuretanos. La principal aplicación de ambos es la producción de frigoríficos y frío industrial. Otro material a tener en cuenta es el poliestireno que se emplea para la fabricación de carcasas de televisión. Con ayuda de estos plásticos se logran obtener objetos como licuadoras, batidoras, microondas, etc..
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En el transporte :
En los componentes de fabricación de todo medio de transporte podemo encontrar el plástico. Ya sea en automóviles, trenes, aviones y motocicletas. Debido a la gran cantidad de medios de transporte que existen en la actualidad y la necesidad de reducir la contaminación atmosférica, los plásticos como el Polipropileno (PP) o el ABS son los materiales idóneos para construirlos. Un ejemplo es que, en España, cada coche tiene aproximadamente 1700 piezas de las 5000 que llevan fabricadas en plásticos como el PP.
En la agricultura :
Las principales aplicaciones del plástico en la agricultura son el acolchamiento de suelos, túneles de cultivo e invernaderos.
El acolchado de suelos consiste en cubrir total o parcialmente el terreno de cultivo con una lámina de plástico. El tipo de película más utilizado es la de polietileno lineal, junto con la de polietileno de baja densidad. Se utiliza sobre todo para el cultivo de algodón, y también para cultivos como el melón, sandía, fresón y espárragos. Otro de los usos más habituales del plástico dentro de la agricultura es la construcción de tuberías para la conducción de agua
En los envases :
La elaboración de envases se ve influenciada principalmente por el polietileno, lo cual se debe a que las propiedades de este le permiten tener un peso ligero, y no producir olor y sabor. Por lo cual es perfecto al momento de querer envasar o conservar algun tipo de liquido o alimento.Los envases de plástico protegen higiénicamente y preservan los alimentos perecederos. Ayudan a reducir los residuos y el uso de conservantes, a la vez que mantienen el sabor y el valor nutricional del producto.
En la medicina :
Algunos productos sanitarios como por ejemplo: jeringuillas, cápsulas, prótesis, bolsas de suero, guantes y muchos más están hechos de plástico. Incluso los marcapasos que hacen que muchos sigan viviendo son fabricados con plástico o el aislamiento de los hospitales que se hace con PVC.De hecho una de las ventajas principales del uso de piezas de plástico en medicina es su relativo bajo coste en comparación con otros materiales, como el vidrio y los metales. Eso permite que los productos fabricados en plástico a menudo puedan ser del tipo monouso, siendo eliminados tras cada uso, mejorando así la seguridad.
TÉCNICAS Y PROCESO DE ELABORACIÓN
Para fabricar plástico se requiere formar enlaces entre monómeros hasta conseguir un polímero, se utilizan dos procesos principales: la polimerización y la policondensación, ambos requieren unos catalizadores específicos. Los materiales plásticos se pueden formar a partir de una gran variedad de compuestos tanto orgánicos como sintéticos. En base a esto se determinara la capacidad de moldeo y transformación en elementos sólidos con sus propiedades específicas y distintas aplicaciones. La obtención más usual de plásticos se obtiene del petróleo, dicho proceso da inicio en una refinería, en la cual se extrae el petróleo crudo, separando sus componentes. De dichos componentes se extrae la nafta, una sustancia vital en la elaboración del plástico.
Su elaboración implica cuatro pasos básicos:
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Obtención de las materias primas.
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Síntesis del polímero básico.
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Composición del polímero como un producto utilizable industrialmente.
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Moldeo o deformación del plástico a su forma definitiva.
1. OBTENCIÓN DE MATERIAS PRIMAS:
El requisito es adquirir las materias primas. Estas materias primas incluyen carbón, petróleo crudo y gas natural. La adquisición de estos se considera el primer paso.
2. SÍNTESIS DEL POLÍMERO BÁSICO:
Una vez que se ha obtenido la materia prima, no se puede usar de inmediato. Se mezcla con muchas impurezas que deben filtrarse. Este proceso de filtración y refinación se lleva a cabo en refinerías de petróleo. En términos más simples, el petróleo crudo que se extrae se lleva a una refinería donde se descompone en diferentes productos derivados del petróleo. De este proceso de refinación, podemos obtener monómeros que nos ayudan en la fabricación de plásticos.
Estos monómeros también son los componentes básicos de los polímeros plásticos. Quizás se esté preguntando cómo se lleva a cabo el proceso de refinación: todo el petróleo crudo se coloca en un horno y se calienta. Publique esto, se envía a una unidad de destilación. En esta unidad de destilación, todo el petróleo crudo se descompone en compuestos más pequeños y livianos llamados fracciones. De todas las fracciones que se obtienen, la más clave en el proceso de elaboración del plástico es la nafta.
3. POLIMERIZACIÓN:
Esta es probablemente la parte más complicada del proceso de producción. En esta parte del proceso, los compuestos como etileno, propileno, butileno, etc. se convierten en polímeros que tienen pesos moleculares más altos. Esto también significa que lo que inicialmente eran monómeros se convierten en polímeros. Es por eso que este paso se conoce como polimerización. Para la fabricación de plástico, existen dos tipos de polimerización que tienen lugar:
1. Polimerización de adición: En este tipo de polimerización, un monómero se conecta al siguiente (un dímero) y la cadena continúa. Básicamente, sigues agregando más monómeros al inicial. Para facilitar este tipo de polimerización, se utiliza un catalizador. El catalizador más común utilizado es un tipo de peróxido. Ejemplos de plásticos que usan polimerización por adición son polietileno, poliestireno y cloruro de polivinilo.
2. Polimerización por condensación: Este tipo de polimerización consiste en unir 2 o más monómeros diferentes. El proceso de condensación ocurre porque se eliminan moléculas más pequeñas como el agua. Este proceso también se ve facilitado por catalizadores. Ejemplos de plásticos hechos de polimerización por condensación son poliéster y nailon.
4. COMPOSICIÓN Y PROCESAMIENTO:
El proceso de composición implica fundir y mezclar diferentes materiales para formar un solo material, en este caso, los plásticos. Luego, la mezcla se convierte en gránulos que se pueden moldear en diferentes artículos según la necesidad del fabricante. Estos gránulos pueden ser de diferentes colores, opacidades y formas. Todo esto lo hace una máquina.
TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO:
Los materiales plásticos, que se obtienen industrialmente, se presentan en diferentes formas: polvo, gránulos, Y resinas. Estos materiales se someten posteriormente a técnicas de conformación, que varían según las aplicaciones. Entre las más importantes destacan la extrusión, el calandrado, el conformado al vacío y el moldeo.
Extrusión: La extrusión consiste en verter el plástico en un tubo caliente, el material fundido es empujado hasta el molde que tiene la forma deseada y después pasa a un túnel de enfriamiento.
Consta de los siguientes pasos:
1.El material termoplástico se introduce en forma de gránulos por el embudo o tolva de alimentación de la extrusora y cae en un cilindro previamente calentado.
2. El cilindro consta de un husillo o tornillo de grandes dimensiones que desplaza el material fundido, forzándolo a pasar por una boquilla de salida.
3. El material, ya conformado, se enfría lentamente y se solidifica en un baño de refrigeración.
4. Por último, se recogen las piezas obtenidas mediante un sistema de arrastre.
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Coextrusión: La extrusión es el proceso de presionar dos o más materiales a través del mismo troquel para producir una sola pieza. Cuando se combinan varios plásticos, el resultado puede producir propiedades distintas de las de un solo material.
Moldeo:
Las técnicas principales de fabricación de piezas mediante moldes son: el moldeo por inyección, el moldeo por soplado y el moldeo por compresión.
1. Moldeo por inyección: Consiste en introducir el plástico granulado dentro de un cilindro, donde se calienta. En el interior del cilindro hay un tornillo sinfín que actúa de igual manera que el émbolo de una jeringuilla. Cuando el plástico se reblandece lo suficiente, el tornillo sinfín lo inyecta a alta presión en el interior de un molde de acero para darle forma. El molde y el plástico inyectado se enfrían mediante unos canales interiores por los que circula agua. Por su economía y rapidez, el moldeo por inyección resulta muy indicado para la producción de grandes series de piezas.
ciclo de moldeo:
1. Se cierra el molde.
2. Se calienta para plastificar el material, manteniendo la temperatura en el cañón.
3. Se empuja el material caliente hacia la cavidad del molde.
4. El tornillo mantiene la presión hasta que se enfría el plástico
5. El tornillo retrocede para recoger material nuevo de la tolva y plastificar nuevamente.
6. Se abre el molde y se extrae la pieza
2. Moldeo por soplado: El moldeo por soplado es un proceso en el que se utiliza la presión del aire para expandir el plástico en la cavidad de un molde. Este proceso se utiliza en la fabricación de piezas plásticas huecas con paredes delgadas y de una sola pieza, tales como botellas y recipientes.
Este proceso consta de los siguientes pasos:
1. El material en forma de tubo (obtenido en el proceso de extrusión) se introduce en un molde hueco cuya superficie interior corresponde a la forma del objeto que se quiere fabricar.
2. Una vez cerrado el molde, se inyecta aire comprimido en el tubo para que el material se adapte a las paredes del molde y tome su forma. 3. Tras enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto.
3. moldeo por compresión: El moldeo por compresión es un proceso de conformado de piezas en el que el material, generalmente un polímero, es introducido en un molde abierto al que luego se le aplica presión para que el material adopte la forma del molde y calor para que el material reticule y adopte definitivamente la forma deseada.
Este proceso se desarrolla en las siguientes fases:
1.Se introduce el material termoestable en forma de polvo o gránulos en un molde hembra.
2.Se comprime con un contramolde macho mientras un sistema de recalentamiento ablanda el material para hacerlo maleable.
3.El material adopta la forma de la cavidad interna de ambos moldes.
4.A continuación, se refrigera y se extrae la pieza del molde.
Conformado al vacío: Una vez dentro, el plástico se ablanda por medio de unos radiadores que hay sobre la lámina de plástico. Cuando el plástico se vuelve pastoso, se hace el vacío en la parte inferior del molde hasta que se adapte a su superficie. Una vez frío, se abre el molde y se extrae el objeto.
Consta de los siguientes pasos:
1.El material termoplástico se sujeta a un molde.
2.La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material.
3.A continuación, se succiona el aire que hay debajo de la lámina, haciendo el vacío, de modo que el material se adapte a las paredes del molde y tome la forma deseada.
4.Una vez enfriado, se abre el molde para extraer la pieza.
Calandrado: Consiste en hacer pasar el material termoplástico, procedente del proceso de extrusión, entre unos cilindros o rodillos giratorios con el fin de obtener láminas y planchas continuas. Con el calandrado se pueden conseguir superficies con diferentes tipos de acabado (brillante, mate…), dependiendo del recubrimiento aplicado en el último rodillo.
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