Trabajo para la asignatura de Procesos de Manufactura.

1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
UNIDAD ACADÉMICA CAMPUS III
“PROCESAMIENTO DE MATERIALES NO METÁLICOS”
DOCENTE: FRANCISCO JAVIER ROMERO SOTELO
ASIGNATURA: PROCESOS DE MANUFACTURA
INTEGRANTES:
SIMÓN DENIS
JESÚS HUEBER
JOSÉ GAYTÁN
ROBERTO SÁNCHEZ
EDUARDO NÁJERA

2. Tipos de plásticos y
sus técnicas de
procesado
JOSÉ BELÉN GAYTÁN JARAMILLO

3. ¿Qué son los plásticos?
 Los plásticos son materiales orgánicos.
 Se han convertido en el material moderno preferido.
 El término «plástico» proviene del griego «plastikos»

4. Tipos de plásticos
 Bioplásticos
 Los Bioplásticos se fabrican en su totalidad o en parte a partir de recursos biológicos renovables
 Aplicaciones:
 se utilizan principalmente para envases. También se utilizan en forma de fibras en el sector textil.

5.  Plásticos biodegradables
 son plásticos que en determinadas condiciones los microorganismos degradan y convierten en agua, dióxido de
carbono (o metano) y biomasa.
 Aplicaciones:
 Recogida y desviación de residuos orgánicos, Sector agrícola y hortícola (por ejemplo, como láminas para
coberturas de suelo, o macetas), Envasado de alimentos

6.  Plásticos técnicos
 ofrecen un mayor rendimiento que los materiales estándar, y son ideales para aplicaciones
técnicas que requieren plásticos duros.
 Aplicaciones
 Transporte, electricidad y electrónica, construcción y edificación, etc.

7.  Resinas epoxi
 son una de las familias de plásticos de más éxito. Su estado físico puede cambiar desde un
líquido de baja viscosidad hasta un sólido con un punto de fusión elevado, lo que significa
que se puede fabricar una amplia gama de materiales con propiedades únicas.
 aplicaciones:
 Pinturas y revestimientos, adhesivos, materiales compuestos y herramientas industriales,
etc.

8.  Poliestireno expandido
 Es uno de los polímeros básicos más utilizados. Durante más de 50 años ha sido el
material preferido gracias a su versatilidad, rendimiento y rentabilidad. Se utiliza en
muchas aplicaciones cotidianas.
 Aplicaciones
 Aislamiento térmico en edificios, construcción de carreteras, etc.

9.  Fluoropolímeros
 Los Fluoropolímeros son una familia de plásticos de alto rendimiento. El más famoso de esta
familia es el politetrafluoroetileno (PTFE). El PTFE es inerte a casi todas las sustancias químicas
se considera el material más resbaladizo que existe.
 Aplicaciones
 Rodamientos y juntas de alto rendimiento para automóviles y aviones, retardantes de la
etc.

10.  Poliestireno
 es un polímero aromático sintético elaborado a partir del monómero de estireno, un
petroquímico líquido. Es un polímero termoplástico que se ablanda con el calor y se
puede convertir en productos semielaborados como láminas y hojas, así como una
gama de artículos acabados.
 Aplicaciones
 Envases y embalajes, electrodomésticos, etc.

11.  Poliuretanos
 es un material resiliente, flexible y duradero. Hay varios tipos de poliuretanos, con una
gran diferencia de aspecto y tacto entre sí. Se utilizan para una amplia gama de
productos.
 Aplicaciones
 Aislamiento de edificios, calzado, automoción, etc

12.  Policloruro de vinilo
 Es un derivado de la sal (57 %) y del petróleo o el gas (43 %). Es el tercer polímero de
sintético más producido del mundo, después del polietileno y el polipropileno. El PVC tiene
formas básicas: rígido (a veces abreviado como RPVC) y flexible.
 Aplicaciones
 productos de ocio, como mangueras de jardín, calzado, piscinas hinchables, tiendas.

13.  Termoplásticos
 se definen como polímeros que se pueden fundir y remodelar casi indefinidamente. Se derriten cuando se
calientan y endurecen cuando se enfrían. Sin embargo, si se congela, el termoplástico se puede romper,
igual que el vidrio.
 Aplicaciones
 Botellas para bebidas, recipientes para alimentos, CD y DVD, etc.

14. Técnicas de procesado
 Extrusión
 Se utiliza ampliamente en la industria de plásticos para la producción en continuo de
piezas con sección constante de materiales termoplásticos.

15.  Inyección
 Consiste en fundir un material plástico en condiciones adecuadas e introducirlo a presión
en las cavidades de un molde donde se enfría a una temperatura apta para que las piezas
puedan ser extraídas sin deformarse.

16.  Moldeo por soplado
 Mediante el proceso de soplado pueden fabricarse cuerpos huecos como son depósitos
de combustibles, bidones, tablas de surf, depósitos de aceite de calefacción y botellas.

17.  Moldeo rotacional
 Es un método para transformar plásticos, que generalmente se encuentran en polvo o en
forma de pasta liquida, para producir artículos huecos.

18.  Moldeo por compresión
 La industria transformadora de plásticos utiliza el proceso por compresión para moldear
materiales termoestables.

19.  Termoconformado
 Es un proceso de moldeo de preformas de termoplásticos que generalmente se
encuentran en forma de lamina o plancha.

20. Procesamiento de materiales no metálicos
Profesor: Francisco Javier Romero Sotelo
Procesos de Manufactura
Roberto Alonso Lezama Sánchez

21. Procesamiento de
materiales cerámicos
Moldeado de cerámicos
Existen diferentes técnicas para procesar cerámicos y convertirlos en productos
útiles según el tipo de cerámico en cuestión y sus formas por lo general la
producción de algunas piezas de material cerámico no tiene el mismo nivel de
control de los materiales y procesos que el dedicado a los componentes de alta
tecnología sin embargo en general el procedimiento comprende en los siguientes
pasos
1.- Trituración o molienda de la materia prima para producir partículas muy finas
2.- Mezclado con aditivos para proporcionarles ciertas características deseables
3.- Moldeado secado y cocción del material

22. Después las partículas molidas se mezclan con aditivos, cuyas funciones
son una o más de las siguientes:
• Aglutinante: mantiene unidas las partículas del cerámico.
• Lubricante: reduce la fricción interna entre las partículas durante el
moldeo y ayuda a extraer la parte del molde.
• Agente humectante: mejora el mezclado.
• Plastificante: hace que la mezcla sea más plástica y moldeable.
• Agentes: controlan el espumado y la sinterización.
• Defloculante: hace más uniforme la suspensión del cerámico y el agua
cambiando las cargas eléctricas en las partículas de arcilla (para que se
repelan en vez de atraerse entre sí). Se agrega agua para hacer más
fluida y menos viscosa la mezcla.

23. Prensado en seco
El prensado en seco se utiliza para
formas relativamente simples
como utensilios de cerámico
blanco refractarios para hornos y
productos abrasivos por lo regular
el contenido de humedad de la
mezcla es inferior a 4% pero
puede ser hasta de 12%.
Generalmente se agregan a la
mezcla aglutinantes orgánicos e
inorgánicos

24. Prensado en húmedo
En el prensado en húmedo la parte se forma en un molde mientras se somete
a alta presión en una prensa hidráulica por lo general este proceso se utiliza
para fabricar formas intrincadas.
Es común que el contenido de humedad sea de 10% a 15%. Las capacidades
de producción son elevadas sin embargo:
1.- El tamaño de la parte es limitado
2.- Es difícil tener control dimensional debido a la contracción durante el
secado
3.- Los costos del herramental son elevados

25. Prensado isostático
Se utiliza para los materiales cerámicos con el fin de obtener una
distribución uniforme de la densidad en toda la parte durante la
compactación

26. Secado y cocción
El siguiente paso en el procesamiento de los cerámicos consiste en sacar y
cocer la pieza para darle resistencia y dureza adecuada.
El secado es una etapa critica debido a que la parte tiende a distorsionarse
o agrietarse por las variaciones en el contenido de humedad y en el
espesor de la parte.
Es importante controlar la humedad atmosférica y la temperatura ambiente
para reducir la distorsión y el agrietamiento

27. Procesamiento de
materiales compuestos

28. Procesos de fabricación en molde
abierto
 Moldeo por colocación manual
 El hand lay-up o moldeo por colocación manual es denominado así debido a las bajas o nulas presiones que necesita. Es muy utilizado en
la industria aeroespacial debido a su gran flexibilidad.
 Se trata de un proceso muy lento, con más de 50 etapas individuales. La etapa de colocación manual de las láminas consume en torno a la
mitad del tiempo total del proceso.
 Los posibles defectos que pueden presentar las piezas fabricadas mediante este método son: arrugas en la superficie, burbujas de aire
atrapadas, poros y picaduras, cuarteado y grietas, mala adherencia al molde, áreas pegajosas y afloramiento de fibras

29.  Filament Winding
 El bobinado o filament winding es un proceso de fabricación en el que se enrollan refuerzos continuos a grandes
de forma precisa sobre un mandril que rota en torno a su eje de giro. Las velocidades de trabajo se encuentran entre los 90
100 m/min para fibras de vidrio y entre los 15 - 30 m/min para fibras de carbono y aramida. Mediante este proceso se
alcanzar volúmenes de fibra de hasta un 75%, siendo posible controlar el contenido de resina. No obstante, es necesario
pieza sea de revolución y sin curvaturas entrantes. La forma de la pieza debe permitir la extracción del mandril. Existen tres
modelos de bobinado:
Bobinado helicoidal: el movimiento de rotación del mandril se combina con el movimiento de traslación longitudinal del
de impregnación.
 Bobinado circunferencial: se trata de una variante del bobinado helicoidal pero con un ángulo de enrollado de 90º.
 Bobinado polar o plano: tanto el movimiento de rotación como el de traslación longitudinal es realizado por el mandril,
permaneciendo fijo el cabezal de impregnación.
 Este proceso se utiliza para producir cilindros huecos de alta resistencia. La fibra es proporcionada a través de un baño de
resina y después es bobinada sobre un cilindro apropiado. Cuando han sido aplicadas suficientes capas, el cilindro (mandril)
cura en un horno. Por último, la pieza moldeada es separada del mandril.
 Las aplicaciones a este proceso incluyen tanques químicos y de almacenamiento de combustibles, recipientes a presión y
cubiertas de motores de cohetes.
 Posición de las fibras
 Tensiones en el interior del material compuesto y en el mandril.
 Nivel de porosidad en el interior del material compuesto

30. Procesos de fabricación en molde cerrado
 SMC (Sheet moulding compounds)
 El SMC o Sheet Moulding Compounds consiste en el moldeo de una resina termoestable reforzada generalmente con fibra de vidrio en
forma de hilos cortados o continuos, obteniendo la pieza final a través de polimerización de la resina por aplicación de presión y
temperatura.
 Este método de fabricación posee una etapa preliminar en la que se crea el preimpregnado que después se utilizará para realizar la
pieza final deseada. Este pre-proceso se basa en utilizar mechas de fibra de vidrio en cordones continuos que se cortan en pedazos (de
unos 5cm) sobre una capa de relleno de resina transportada sobre una película de polietileno. Posteriormente, una vez la capa inferior
tiene todas la fibras distribuidas se coloca otra capa de relleno de resina sobre la primera formando un sándwich. Este sándwich se
compacta y enrolla en rodillos de embalaje calibrados. Los rollos de preimpregnado se almacenarán para dejar que la fibra se asiente
con la matriz termoestable. Las fibras de vidrio pueden presentarse no sólo como fibras cortadas, sino también hay casos en los que se
utilizan hilos continuos o como mezcla de ambos (hilos continuos y fibras cortadas), en este último caso se obtendrían las mejores
propiedades mecánicas.
 Finalmente los rollos de material compuesto se llevan a una prensa, donde se cortan con la configuración adecuada para la pieza a
obtener y se colocan en un ajustado molde metálico calentado. Posteriormente la prensa hidráulica se cierra y el SMC fluye
uniformemente bajo presión por todo el molde formando el producto final.
 Las características principales son:
 Buena estabilidad dimensional.
 Excelente acabado superficial por ambas caras.
• Buenas propiedades de resistencia
mecánica.
• Posibilidad de obtener geometrías
complejas.
• Alta capacidad de automatización.

31. Inyección
 La infiltacion de materiales compuestos por inyección, utiliza
la misma tecnología que el moldeo por inyección de
plásticos tradicional. Pero a diferencia de introducir en el
molde únicamente un polímero (ya sea termoplástico o
termoestable), se introduce el polímero más un refuerzo.
 Las fibras más utilizadas son de vidrio, carbono y aramida.
Estos refuerzos afectan notablemente a las propiedades
mecánicas del material final. Pero por otro lado presentan
algunos inconvenientes como:
 Dificultad para controlar el posicionamiento de las fibras en
la pieza.
 Las fibras pueden reducir notablemente su longitud por
rotura con el tornillo sin fin que alimenta el proceso

32. Pultrusion
 Se trata de un proceso automático muy versátil mediante el que se obtienen perfiles de sección constante. Se utiliza una fibra embebida
en una resina termoestable, la cual reacciona cuando se aplica calor. Se tira del material (pull) para evitar roturas y desalineamiento de
fibras. Mediante este proceso se puede producir cualquier sección compleja siempre que su espesor sea constante. Además, debido a la
precisión de la superficie del molde se obtienen acabados de alta calidad. No obstante, la velocidad del proceso es relativamente baja (3
m/min) comparada con la velocidad de extrusión (30 m/min). Además, resulta muy complicado orientar las fibras en ángulos óptimos.
 Descripción del proceso:
 El proceso de pultrusión consta de varias etapas:
 Las fibras de refuerzo se presentan en forma de bobinas o rollos para favorecer el flujo continuo del material.
 Se colocan en carretes sobre ejes con rodamientos especiales para mantener constante la tensión del hilo al ser devanado.
 Cuando las fibras se dirigen hacia el sistema de impregnación se hacen pasar por unas placas de alineamiento para evitar torsiones, nudos
o daños en los refuerzos.
 La clave de todo el proceso de pultrusión es el molde. Debe alinear las fibras y comprimirlas hasta la fracción en volumen deseada,
asegurando el curado del material en un tiempo relativamente corto.

33. RTM (Resin Transfer Moulding)
 Se trata de un proceso de fabricación en molde cerrado a baja presión.
Puede resumirse en cinco etapas:
 Se coloca el tejido de fibras secas en el molde y éste es cerrado.
 Se inyecta la resina en el molde mediante una bomba.
 Se sella la entrada de resina y la salida de aire.
 Se aplica calor (curado)
 Tras un período de enfriamiento se abre el molde y se retira la pieza
 Debido a la posibilidad de moldear las fibras en seco antes de la inyección
de la resina, se consigue una mejor orientación de las fibras, aumentando
las propiedades mecánicas del material.

34. Universidad Autónoma del
Carmen
DES-DAIT
Facultad de Ingeniería
Materia:
PROCESOS DE MANUFACTURA
PROFESOR:
Francisco Javier Romero
PRESENTACION:
Nanomateriales y sus Métodos
de Síntesis
INTEGRANTES:
Simón Andres Denis Toache
Jesus Alberto Hueber Pastrana

35. Nanomateriales

36. ¿Qué son los nanomateriales?
LA NANOTECNOLOGÍA CONSISTE EN EL DISEÑO Y LA PRODUCCIÓN DE
OBJETOS O ESTRUCTURAS MUY PEQUEÑOS, INFERIORES A
100 NANÓMETROS (100 MILLONÉSIMAS DE MILÍMETRO).
LOS NANOMATERIALES SON UNO DE LOS PRODUCTOS PRINCIPALES DE
LAS NANOTECNOLOGÍAS, COMO PARTÍCULAS, TUBOS O FIBRAS A NANO
ESCALA. LAS NANOPARTÍCULAS GENERALMENTE SE DEFINEN POR SER
MENORES DE 100 NANÓMETROS EN AL MENOS UNA DIMENSIÓN.
A MEDIDA QUE LA NANOTECNOLOGÍA AVANZA, SE VAN ENCONTRANDO
APLICACIONES PARA LOS NANOMATERIALES EN EL CUIDADO DE LA
SALUD, LA ELECTRÓNICA, LOS COSMÉTICOS, LOS TEXTILES, LA
INFORMÁTICA Y LA PROTECCIÓN MEDIOAMBIENTAL.

37. ¿Cómo se pueden identificar los
nanomateriales?
 La descripción de un nanomaterial debe incluir el
tamaño medio de sus partículas, teniendo en
cuenta la agrupación y el tamaño de las partículas
individuales y una descripción de la distribución por
tamaño de las partículas (el rango de las partículas
presentes en la preparación, desde la más pequeña
a la mayor).

38. valoraciones detalladas de un
nanomaterial
1. Propiedades físicas:
 Tamaño, forma, superficie específica y proporción entre anchura y
altura
 Si se adhieren unas a otras
 Distribución según el tamaño
 Lisura o rugosidad de su superficie
 Estructura, incluida la estructura de cristal y cuaqluier defecto de
cristal
 Su capacidad para disolverse

39. 2. Propiedades químicas:
 Estructura molecular
 Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza
conocidos
 si se encuentran en estado sólido, liquido o gas
 Química de superficie
 Atracción de moléculas de agua y de aceites o grasas

40. ¿Cómo se puede medir la exposición
a nanomateriales?
 Los métodos de medición que se deben
utilizar dependen del tipo de exposición. Los
métodos más fiables son aquellos para las
partículas en el aire. El contacto con sólidos y
líquidos puede ser un factor a tener en
cuenta, especialmente en los productos de
consumidor.

41.  Las técnicas actuales para evaluar la exposición a nanopartículas son
aptas para el control personal o de espacios, para un uso continuado o
puntual, y para la caracterización básica de muestras. Sin embargo, los
datos de las exposiciones aéreas son escasos y son pocos los estudios
llevados a cabo fuera del lugar de trabajo, si es que los hay.
 Las estimaciones de exposición de alimentos y productos de consumo
también son difíciles. La información de la presencia
de nanomateriales fabricados la facilitan las fábricas. También es limitada
la información proporcionada sobre el uso del producto.

42. Métodos de síntesis
 La síntesis de nanomateriales se efectúa mediante
numerosas rutas, de las cuales mencionaremos
solo algunas, agrupándolas por el tiempo de
proceso que las genera. Así tenemos síntesis
química (en estado liquido), síntesis térmica por
pulverización (en estado gaseoso) y procesos en
estado solido o mecánicos, como la molienda.

43.  Existen también métodos de acomplejamiento
por polimerización como el de =liquid-mix=, el
cual resulta muy similar al de gelificación-
combustión con acido cítrico, en el cual se
forman citratos amorfos, pero con la diferencia
de agregar etilenglicol a la mezcla de nitratos y
citratos. Esto causa un proceso de
polimerización que permite la obtención de un
gel homogéneo. Debido a la red polimérica
resultante se evita la precipitación, la
segregación o evaporación e algunos de los
cationes de interés.

44.  Los proceso de química húmeda incluyen
la química coloidal, los métodos
hidrotérmicos, los de sol-gel y otros
procesos de precipitación. Estos procesos
consisten en mezclar soluciones de los
distintos iones en proporciones
adecuadas, controlando parámetros tales
como solubilidad y temperatura, para
precipitar compuestos insolubles.