Unidad 3 eso materiales de tecnología.

1. MATERIALES DE USO TÉCNICO

2. INDICE 1.- Introducción a la ciencia de materiales. 2.- Materiales Plásticos (polímeros). 3.- Materiales Textiles. 4.- Materiales Pétreos. 5.- Materiales Cerámicos. 6.- Vidrio. 7.- Ámbar.

3. 1.- Introducción a la ciencia de materiales. La ciencia de los materiales es una disciplina fundamental en nuestras vidas. Tan sólo tenemos que observar los objetos que nos rodean para apreciar la cantidad y diversidad de materiales con la que construimos dichos objetos. Madera, metales, plásticos, cerámicos, vidrios, fibras textiles, etc, representan un pequeño ejemplo de los materiales con los que es capaz de trabajar el ser humano en la actualidad para conseguir satisfacer sus necesidades. El objetivo de los materiales es doble: - en primer lugar soportar las condiciones de trabajo a las que va a estar sometido y, - en segundo lugar, presentar un acabado final y estética lo mas agradable posible.

4. 2.- Materiales plásticos (polímeros). 2.1.- Constitución de la materia y los plásticos. 2.2.- Clasificación de los plásticos según: - su constitución (homopolímeros y heteropolímeros). - su estructura (lineales, ramificados y reticulados). - su comportamiento frente al calor (termoplásticos y termoestables). - su reacción de obtención (poliaductos y policondensados). 2.3.- Propiedades de los plásticos. 2.4.- Técnicas de conformación de los plásticos y aplicaciones: - extrusión. - moldeo (por compresión, por soplado y por inyección). - calandrado. - conformado al vacío. 2.5.- Técnicas de manipulación de los plásticos. 2.6.- Uniones de materiales plásticos (desmontables y fijas).

5. 2.1.- Constitución de la materia y los plásticos. Las partículas más elementales de la materia son los protones, los neutrones y los electrones. Cuando las partículas elementales se combinan convenientemente constituyen los átomos . En los átomos se puede distinguir el núcleo , constituido por protones y neutrones (nucleones) y la corteza , en la que los electrones orbitan alrededor del núcleo. Cuando los átomos se combinan convenientemente constituyen las moléculas . Las moléculas pueden estar compuestas por átomos del mismo elemento o de diferentes elementos. Una macromolécula es una cadena constituida por la interacción de sucesivas moléculas mediante fuertes enlaces covalentes . Un plástico o polímero es un empaquetamiento o apilamiento de muchas macromoléculas . En los plásticos las macromoléculas se componen principalmente de Carbono (C) e Hidrógeno (H) , aunque también pueden presentar átomos de otros elementos como Oxígeno (O), Nitrógeno (N), halógenos (F, Cl, Br), Silicio (Si), Azufre (S) , etc.

6. ACTIVIDADES EN LA LIBRETA DE CLASE REALIZAR LAS ACTIVIDADES 1 Y 2 DE LA PÁGINA 6 DEL LIBRO. LOS ENUNCIADOS TAMBIÉN SE COPIAN. TIEMPO 10 MINUTOS.

8. Ejemplos de homopolímeros y heteropolímeros. - PE (poli- Etileno ), PP (poli- Propileno ): - ABS (poli- Acrilonitrilo - Butadieno - Estireno ): E E E E E E A B E A B E P P P P P P

9. 2.2.- Clasificación de los plásticos según su estructura. Lineales : están formados por cadenas moleculares lineales . Estas cadenas se pueden empaquetar muy bien unas sobre otras, por lo que dichos polímeros presentaran una elevada densidad. Por otro lado, el deslizamiento de unas cadenas sobre otras es factible como consecuencia de esfuerzos mecánicos o por efecto del calor. Ramificados : sobre la cadena lineal principal se intercalan cadenas moleculares mas pequeñas . Se empaquetan peor que los lineales , por lo que presentan menor densidad y el deslizamiento de unas cadenas sobre otras es mas dificultoso .

10. 2.2.- Clasificación de los plásticos según su estructura. Reticulados : están formados por mallas de cadenas moleculares (mallas reticuladas). Las cadenas moleculares se unen entre sí mediante fuertes enlaces covalentes . Esta característica confiere a estos polímeros una gran dureza y resistencia . El empaquetamiento es menor que en el caso de los lineales y el deslizamiento entre las cadenas está impedido debido a los enlaces covalentes intermoleculares.

14. ACTIVIDADES EN LA LIBRETA DE CLASE REALIZAR LAS ACTIVIDADES DE LAS PÁGINAS 7 Y 9 DEL LIBRO. LOS ENUNCIADOS TAMBIÉN SE COPIAN. TIEMPO 10 MINUTOS.

15. 2.4.- Técnicas de conformación de los plásticos y aplicaciones. Los materiales plásticos, con independencia de su origen, se pueden presentar para su procesamiento en forma de polvo, gránulos, resinas (líquido viscoso), películas, láminas, planchas, perfiles (T, L), tubos, etc. El procesamiento de plásticos se realiza para darle al plástico la forma final necesaria en función de las condiciones de trabajo a las que va a estar sometido. El procesamiento de estos materiales constituye varias técnicas, y de forma coloquial se denominan técnicas de conformación . Algunas de las técnicas de conformación más importantes a nivel industrial y que vamos a estudiar en este tema son: - extrusión. - moldeo (por compresión, por soplado y por inyección). - calandrado. - conformado al vacío.

17. Esquema de una Extrusora Aplicaciones extrusión Extrusora real

18. 2.4.- Técnicas de conformación de los plásticos y aplicaciones. Moldeo. El moldeo consiste en llenar con polímero fundido un molde con la forma adecuada para nuestras necesidades. Al enfriar el polímero solidifica adoptando la forma del molde. Es por tanto, al igual que la extrusión, una técnica de conformación que utiliza polímeros termoplásticos como materia prima. Existen diferentes técnicas de moldeo, pero las más importantes para nosotros por su relevancia industrial son: - moldeo por compresión. - moldeo por soplado. - moldeo por inyección. Las diferentes técnicas de moldeo se diferencian en la forma en la que el polímero llena el molde.

20. Moldeo por compresión. Aplicaciones Recipientes para productos (alimentación), carcasas de máquinas (electrodomésticos).

22. 2.4.- Técnicas de conformación de los plásticos y aplicaciones. Moldeo. Moldeo por inyección. Mediante un proceso de extrusión se funde el polímero termoplástico. A continuación el polímero extruido en estado fundido se introduce en un molde (formado por una mitad macho y otra mitad hembra). Se cierran las dos mitades y el polímero adopta la forma del molde. El molde va provisto de un encamisado por el que circula un fluido refrigerante para enfriar el polímero y hacerlo solidificar. Aplicaciones: útiles domésticos, juguetes, etc.

23. 2.4.- Técnicas de conformación de los plásticos y aplicaciones. Calandrado. El calandrado es un técnica de conformación para obtener láminas o planchas de plástico. El polímero termoplástico fundido procedente de la extrusión se hace pasar por una calandra. Es una máquina compuesta por rodillos giratorios que se pueden separar más o menos según el espesor de las láminas o planchas que queramos obtener. Si sobre algún rodillo se aplica un recubrimiento o barniz adecuado, se pueden obtener las planchas con diferente acabado, brillante, mate, dorado, etc. Aplicaciones: muebles de cocina, como mesas, sillas, encimeras, etc.

25. Plásticos de interés Natural: guantes, preservativos Sintético: Neumáticos Resistencia química Poliaductos termoplásticos y termoestables Caucho natural (látex) y sintético Adhesivo, recubrimiento, sellante (soldadura fría) Resistencia química y térmica. Aislantes eléctricos Policondensados Termoestables Resinas epoxi Fibras textiles. Resistencia mecánica Policondensado Termoplástico Poliésteres Fibra textil. Elasticidad Resistencia mecánica Policondensado Termoplástico Nylón Sustituye al vidrio normal en faros de coche, lentillas, filtros, etc. Transparente e incoloro. Se le conoce como vidrio orgánico. Poliaducto Termoplástico Polimetacrilato de Metilo (Plexiglas) Ventanas, Tuberías, cubiertas de tejados, tapizados y revestimientos. Resistente y rígido Inestable a luz y calor Resistencia química Poliaducto Termoplástico Policloruro de vinilo (PVC) Bolsas, sacos, papel envolver, botellas, envases, chalecos antibala (PEAD). Resistencia química Transparencia Poliaducto Termoplástico Polietileno (PE) APLICACIONES CARACTERÍSTICAS TIPO NOMBRE

26. 2.5.- Técnicas de manipulación de los plásticos. En algunas ocasiones, incluso después de procesar el plástico mediante técnicas de conformación, no se ha conseguido la forma definitiva del material. Por eso a veces es necesario aplicar alguna técnica de manipulación para obtener el acabado final del plástico. Entre las técnicas de manipulación empleadas destacan el corte, el limado y el perforado. Algunas herramientas de corte son:

27. Herramientas para limar y perforar :

28. 2.6.- Uniones de materiales plásticos (desmontables y fijas). - Uniones desmontables : permiten la unión y desunión de los elementos sin ocasionar rotura ni deterioro en los materiales. - Uniones fijas: son uniones permanentes, ya que la desunión supone la rotura y deterioro de los materiales. Pueden ser mediante adhesivos (mezclas bicomponente ó epóxidos) o soldadura.

34. 7.- Ámbar. El ámbar no es un mineral, es una piedra preciosa de origen vegetal resultado de la fosilización de las resinas de algunos árboles que existieron hace 30 millones de años. Su principal aplicación es como elemento ornamental y pieza de coleccionista, aunque una parte de la producción del ámbar extraído se destina a la fabricación de pinturas y barnices. Los principales yacimientos de ámbar en la actualidad se encuentran en Europa (Mar Báltico y Rusia) y en Latino América (México, Nicaragua y República Dominicana). Se suele presentar en una gran variedad de colores, si bien el amarillo es el más común, también aparecen raramente fragmentos verdes, blancos, naranjas, rojos y azules. En muchas ocasiones, cuando la resina exudada por el árbol escurría por el tronco y las ramas de este, podía llegar a atrapar burbujas de aire, gotas de agua, partículas de polvo, restos de plantas y vegetales, así como pequeños animales: hormigas, gusanos, termitas, mantis religiosa, saltamontes, escarabajos, escorpiones e incluso ranas y lagartos. Estos fenómenos, conocidos en la comunidad científica como inclusiones , agregan, a las piezas ambarinas, belleza y fascinación así como una importantísima información sobre la vida en la Tierra hace millones de años. La valoración de fragmentos de ámbar con inclusiones depende del tipo de espécimen, su visibilidad, la cantidad e incluso la posición. Dentro de los círculos de coleccionistas especializados, son tremendamente reconocidos y valorados los “tres tesoros del ámbar”, refiriéndose a piezas de ámbar con inclusiones de escorpiones, ranas y lagartos. Una de las piezas ambarinas más singulares es la “piedra Jorge Caridad”, pieza que presenta la inclusión de un hormiguero.

36. + N + N - - atrás MODELO ATOMICO DE BOHR

38. atrás MACROMOLÉCULA

39. atrás PLÁSTICO O POLÍMERO