Polimeros

Principales procesos químicos en el diseño industrial

La industria química se ocupa de cambiar la estructura química de los materiales naturales con el fin de obtener productos útiles para otras industrias o para la vida cotidiana. Los productos químicos se obtienen a partir del procesamiento, en una serie de etapas, de esas materias primas (minerales, metales e hidrocarburos, sobre todo), que suelen requerir tratamientos ulteriores, como el mezclado, para conseguir el producto final (p. ej., pinturas, adhesivos, medicamentos y cosméticos). Así pues, la industria química no se limita exclusivamente a los denominados “productos químicos”, sino que abarca otros productos, como las fibras artificiales, las resinas, los jabones, las pinturas, las películas fotográficas y otros.

Hay dos tipos principales de productos químicos: orgánicos e inorgánicos. Los primeros tienen una estructura básica de átomos de carbono, a la que se añaden hidrógeno y otros elementos. Actualmente, las fuentes del 90 % de la producción mundial de productos químicos orgánicos son el petróleo y el gas, que han sustituido, con diferencia, al carbón y las sustancias vegetales y animales, anteriores materias primas. Los productos químicos inorgánicos proceden principalmente de fuentes minerales. Algunos ejemplos son el azufre, que se extrae como tal o de otros minerales, y el cloro, que se obtiene de la sal común.

Los productos de la industria química se clasifican, a grandes rasgos, en tres grupos, que corresponden a las principales etapas de fabricación: productos químicos básicos (orgánicos e inorgánicos), producidos normalmente a gran escala y convertidos en otros productos químicos; productos intermedios, obtenidos a partir de los productos químicos básicos, en su mayoría requieren un tratamiento posterior en la industria química, aunque algunos, como los disolventes, se utilizan sin procesar; y productos químicos terminados, que requieren tratamientos químicos ulteriores. Algunos de ellos (fármacos, cosméticos, jabones) se consumen tal cual; otros, como las fibras, los plásticos, los colorantes y los pigmentos deben someterse aún a otros tratamientos.

Los principales sectores de la industria química son los siguientes:

1. Productos inorgánicos básicos: ácidos, álcalis y sales, utilizados sobre todo en otros sectores industriales, y gases industriales, como el oxígeno, el nitrógeno y el acetileno.

2. Productos orgánicos básicos: materias primas para plásticos, resinas, cauchos sintéticos y fibras sintéticas; disolventes y materias primas de detergentes; colorantes y pigmentos.

3. Fertilizantes y plaguicidas (incluidos herbicidas, fungicidas e insecticidas).

4. Plásticos, resinas, cauchos sintéticos, fibras sintéticas y celulósicas.

5. Productos farmacéuticos (fármacos y medicamentos).

6. Pinturas, barnices y lacas.

7. Jabones, detergentes, productos limpiadores, perfumes, cosméticos y otros productos de perfumería.

8. Productos químicos diversos, como líquidos para abrillantar, explosivos, adhesivos, tintas, películas fotográficas y productos para revelado.

En la CIIU (Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las Actividades Económicas), sistema utilizado por las Naciones Unidas para clasificar las actividades económicas en diez grupos principales, la industria química figura como División 35, una de las nueve subdivisiones de la División principal 3: Fabricación. La división 35 comprende a su vez productos químicos industriales, otros productos químicos, refinerías de petróleo, productos diversos derivados del carbón y del petróleo, por ejemplo el asfalto, productos de caucho, incluidos los neumáticos y tratamiento de plásticos.

El plástico

 VARIEDAD CASI ILIMITADA DE FORMAS PARA LAS PIEZAS

 MUCHAS FORMAS DE PLÁSTICO SE FORMAN POR MOLDEO

 SE NECESITA MENOS ENERGÍA QUE LOS METALES

 NO SE REQUIERE ACABADO POR PINTURA O DEPOSITACIÓN PARA LOS PLÁSTICOS

Tipos:

TERMOPLÁSTICOS Y TERMOESTABLES

Procesos de mayor relevancia

LA EXTRUSIÓN Y EL MOLDEO POR INYECCIÓN

Propiedades de los polímeros fundidos

Flujograma del proceso de conformado del plástico

Procesos utilizados

• Extrusión

• MOLDEO POR INYECCIÓN

• MOLDEO POR COMPRESIÓN Y TRANSFERENCIA

• MOLDEO POR SOPLADO Y MOLDEO ROTACIONAL

• TERMOFORMADO

• FUNDICIÓN (COLADO) DE PLÁSTICO

• PROCESAMIENTO Y FORMADO DE ESPUMAS DE POLÍMEROS

Extrusión

ES UN PROCESO DE COMPRESION EN EL CUAL SE FUERZA AL MATERIAL A FLUIR A TRAVES DEL ORIFICIO DE UN DADO PARA GENERAR UN PRODUCTO LARGO Y CONTINUO, CUYA FORMA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL QUEDA DETERMINADA POR LA FORMA DEL ORIFICIO.

Perfiles sólidos

Perfiles huecos

Recubrimientos de alambres y cables

Producción de láminas y películas

Calandrado

Producción de filamentos y fibras (hilanderías)

Proceso de recubrimiento

El recubrimiento de plástico o hule involucra la aplicación de una capa de Polímero sobre el material

 Recubrimiento de Alambres y Cables.

 Recubrimiento Planar.

 Recubrimiento de contorno

Moldeo por inyección

Es un proceso en el que el polímero se calienta hasta un estado altamente plástico y se hace fluir bajo alta presión dentro de la cavidad del molde donde solidifica

Proceso

Moldeo por compresión

Moldeo por transferencia

Moldeo soplado

• Proceso que usa presión de aire para hacer formas huecas inflando plástico dentro de la cavidad de un molde.

• Proceso industrial importante para hacer partes de plástico huecas de una sola pieza con paredes delgadas

Moldeo rotacional

• Proceso que usa la gravedad dentro de un molde giratorio para hacer formas huecas.

• Llamado ROTOMOLDEO, es un modelo alternativo del soplado para hacer formas huecas grandes.

• Los moldes son más simples y menos costosos que el Moldeo por soplado

Termoformado

Uso de una lamina para darle forma adecuada.

Pasos: Calentamiento y Formado.

Materiales

Termoformado al vacío

 Presión negativa a una lámina precalentada dentro de la cavidad de un molde.

Termoformado a presión

Presión positiva para formar el plástico caliente dentro de la cavidad del molde

Termoformado mecánico

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