TAREA 1 UNIDAD 5

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Nombre del alumno: Antony Arturo García Pérez
Matrícula: 201DD687
Carrera: Ingeniería Industrial Modalidad Mixta
Nombre de la materia: Procesos de fabricación
Nombre del docente: EDMUNDO MONTELONGO BERNAL
TAREA 1 UNIDAD 5
Sabinas, Coahuila							26/02/2022
Nombre del alumno: Antony Arturo García Pérez Matrícula: 201DD687
Realiza la siguiente investigación 
Unidad 5: Procesos industriales de plásticos térmicos, compuestos y termofraguantes y materiales cerámicos.
 5.1. Generalidades.
La fabricación de productos plásticos en gran escala, data de una fecha comparativamente reciente. El descubrimiento de la ebonita o hule duro por Charles Goodyear en 1839 y el descubrimiento del celuloide por J. W. Hyatt en 1869 marcaron el comienzo de esta industria. No fue, sin embargo, sino hasta 1909 cuando uno de los materiales más importantes, la resina de fenol formaldehido, fue desarrollado por el Dr.L.H. Baekeland y sus colegas. Desde entonces la investigación ha agregado numerosos materiales sintéticos que varían ampliamente en propiedades físicas. En general el término plástico se aplica a todos los materiales capaces de ser moldeados o modelados. El uso moderno de esta palabra ha cambiado su significado hasta incluir un extenso grupo de materiales orgánicos sintéticos que se hacen plásticos por la aplicación del calor y son capaces de formarse bajo presión. Sustituyen a materiales tales como el vidrio, madera y metales en la construcción y se hacen muchos artículos útiles, incluyendo revestimientos y filamentos para tejidos. Ventajas y limitaciones de los Materiales plásticos Los productos hechos de materiales plásticos pueden producirse rápidamente con tolerancias dimensionales exactas y excelentes acabados en las superficies. Con frecuencia has sustituido a loa metales en los casos en que han de ser cualidades esenciales, la ligereza de peso, la resistencia a la corrosión y la resistencia dieléctrica son factores para ser considerados. Estos materiales pueden hacerse ya sea transparentes o en colores, tienden a absorber vibración y sonido y a menudo son más fáciles de fabricar que los metales. Existen diferentes clases de plásticos en producción comercial, que ofrecen hoy en día una amplia variedad de propiedades físicas. El uso de los plásticos queda limitado por su comparativamente baja fuerza, por su poca resistencia al calor y en algunos casos por el alto costo de los materiales y poca estabilidad dimensional. Comparados con los metales, éstos son más suaves, menos dúctiles y más susceptibles a deformaciones a deformaciones bajo carga y quebradizos a baja temperatura. Algunos plásticos son filmables y pueden deteriorarse a la luz del sol.
5.2. Tipos de plásticos.
Los materiales plásticos se pueden clasificar en termofraguantes y termoplásticos.
Termofraguantes: Son formados mediante calor y con o sin presión, resultando un producto que es permanentemente duro. El calor ablanda primero al material, pero al añadirle más calor o sustancias químicas especiales, se endurecen por un cambio químico conocido como polimerización y no puede ser reblandecido.
La polimerización es un proceso químico que da como resultado la formación de un nuevo compuesto cuyo peso molecular es un múltiplo del de la sustancia original.
Los procesos utilizados para plásticos termofraguantes, incluyen compresión o moldeo de transferencia, colado, laminado o impregnado.
Famélicas
Es uno de los principales plásticos termofraguantes que se usan en la actualidad en la industria. Dicha resina sintética se elabora mediante la reacción del fenol con el formaldehido, forma un material duro, de alta resistencia, durable, capaz de ser moldeado bajo una amplia variedad de condiciones. Este material tiene alta resistencia al calor y al agua y puede producirse en una gran variedad en colores. Se usa en la fabricación de materiales de revestimiento, productos laminados, ruedas de esmeril y agentes aglutinantes para metal y vidrio, pudiendo moldearse en muchas formas útiles, tales como cajas moldeadas, clavijas eléctricas, tapones de botella, perillas, carátulas, mangos para cuchillos, gabinetes para radio y otras numerosas partes eléctricas. Los compuestos famélicos son moldeados por compresión o moldeo de transferencia.
Resinas amínicas
Las resinas más importantes son formaldehido de urea y formaldehido de melanina. Este componente plástico, también termofraguante, se puede obtener en forma de polvo para moldear o en solución para usarse como liga y adhesivo. A la vez se combina con una variedad de relleno, mejora las propiedades mecánicas y eléctricas. Las buenas características de flujo de la resina de melanina hacen un modelo de transferencia, conveniente para tales artículos como vajillas, piezas de encendido, perillas y estuches para rasuradoras.
Resinas uránicas
Las resinas uránicas de obtienen procesando productos agrícolas de desecho, tales como olotes, cascaras de arroz y de semillas de algodón, con ciertos ácidos. La resina termofraguante que se obtiene es de color obscuro resistente al agua y tiene excelentes cualidades eléctricas. Estas resinas también son usadas como aglutinantes para arena de corazones de fundición, como aditivos endurecedores para enyesar, también como agentes adhesivos en compuestos de piso y en productos de grafito.
Termoplásticos
Son procesados principalmente por inyección o moldeo soplado, extrusión, termoformado y satinado.
Celulosas
Las celulosas son termoplásticos preparados de varios tratamientos con fibras de algodón y madera. Son muy tenaces y se producen en una amplia variedad de colores.
Acetato de celulosa.
Es un compuesto más estable que tiene una resistencia mecánica considerable y fácil de ser fabricado en láminas o ser moldeado por inyección, compresión y extrusión. Con este compuesto de fabrican envases de exhibición, juguetes, perillas, cuerpos de lámparas eléctricas, revestimientos de cerdas para brochas de pinturas, etc.
Acetato-butirato de celulosa.
Es un compuesto para moldeos, es similar al acetato de celulosa y ambos se producen en todos loso colores por los mismos procesos, en general se reconoce por su baja absorción de humedad, por su fuerza, estabilidad dimensional bajo diversas condiciones atmosféricas y por su capacidad para ser extruido continuamente. Es utilizado para fabricar los siguientes productos: cascos para futbol, armazones para anteojos, charolas, cinturones, etc.
Polietilenos
Es un material adaptado especialmente para moldeo por inyección y extrusión. Algunas de sus características más notables son. Su bajo peso específico (1.07), es fácil de obtener en colores claros a opaco, resistentes al agua y a la mayor parte de loa gentes químicos, estabilidad dimensional y buenas características de aislamiento.
Polietilenos
Los productos de polietileno son flexibles tanto temperatura ambiente normal como a bajas temperaturas, son a prueba de agua, no los afecta la mayoría de los agentes químicos; son capaces de sellar por calor y pueden producirse en muchos colores. El polietileno es uno de los plásticos más ligeros, pudiendo flotar en el agua, tiene una densidad de .91 a .96. Es uno de los plásticos más económicos y sus características de resistencia a la humedad favorecen para envolver y para hacer bolsas. Otros productos son: charolas para cubos de hielo, charolas para revelado, telas, material de envoltura, biberones, mangueras para jardín, cables coaxiales y partes aislantes para aplicaciones de alta frecuencia. Estos productos se pueden fabricar en moldeo por inyección, moldeo soplado o extrudirse en láminas, películas, etc.
Polipropileno
Puede ser procesado por todas las técnicas termoplásticas. Tiene excelentes propiedades eléctricas, alta resistencia al impacto y a la tensión, con buena resistencia a los productos químicos y al calor. Los monofilamentos de polipropileno se usan para hacer sogas, redes y telas, también se fabrican artículos para hospital y laboratorio, juguetes, muebles, etc.
5.3. Materias primas.
Materias primas
En un principio,la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), la furufalla (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon rebasaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón. El petróleo en su refinado se divide por destilación en varias fracciones, de las cuales la que se emplea para la fabricación de los plásticos es la de las naftas. La nafta
Mediante un proceso térmico denominado “cracking”, se tras
Forma en una mezcla de etileno, propileo, butileno y otros hidrocarburos ligeros; a partir de esta mezcla se obtiene la materia prima para los plásticos. Pero el proceso no acaba ahí, ya que por ejemplo el etileno supone materia prima para unos determinados plásticos; y a partir de él por reacción con diferentes compuestos se obtienen productos como el estreno o el cloruro de vinilo, que a su vez son materia prima para otros plásticos. Los plásticos son polímeros y se producen mediante un proceso llamado polimerización: enlaces químicos entre monómeros para crear polímeros. El tamaño ya estructura de las moléculas, así como la naturaleza de los enlaces confieren a los plásticos sus propiedades. Las materias primas para los compuestos plásticos, son diversos productos agrícolas y muchos otros materiales minerales y orgánicos, incluyendo carbón, gas, petróleo, piedra caliza, sílice y azufre. En el proceso de fabricación se agregan otros ingredientes tales como polvos colorantes, solventes, lubricantes, plastificantes y materiales de relleno. El aserrín, lazarina, algodón, fibras de trapo, asbesto, metales pulverizados, grafito, vidrio, arcilla y tierra diatomácea son los materiales más importantes usados como relleno. Tale productos como asientos para sillas a la intemperie, telas plásticas, recipientes para basura, fundas para máquinas, artículos para equipaje, cascos de seguridad, cañas para pescar y partes para instrumentos, son ejemplos de los productos que utilizan este relleno. Su empleo reduce los costos de fabricación, disminuye el encogimiento, mejora la resistencia al calor, suministran resistencia al impacto o le imparten al producto otras propiedades deseables.
5.4. Compuestos termofraguantes (fenólicas, resinosas y furámicas).
Los materiales plásticos se pueden clasificar en termofraguantes y termoplásticos. Termofraguantes. Son formados mediante calor y con o sin presión, resultando un producto que es permanentemente duro. El calor ablanda primero al material, pero al añadirle más
Calor o sustancias químicas especiales, se endurecen por un cambio químico conocido como polimerización y no puede ser reblandecido. La polimerización es un proceso químico que da como resultado la formación de un nuevo compuesto cuyo peso molecular es un múltiplo del de la sustancia original. Los procesos utilizados para plásticos termofraguantes, incluyen compresión o moldeo de transferencia, colado, laminado o impregnado .Fenólicas Es uno de los principales plásticos termofraguantes que se usan en la actualidad en la industria. Dicha resina sintética se elabora mediante la reacción del fenol con el formaldehido, forma un material duro, de alta resistencia, durable, capaz de ser moldeado bajo una amplia variedad de condiciones. Este material tiene alta resistencia al calor y al agua y puede producirse en una gran variedad en colores. Se usa en la fabricación de materiales de revestimiento, productos laminados, ruedas de esmeril y agentes aglutinantes para metal y vidrio, pudiendo moldearse en muchas formas útiles, tales como cajas moldeadas, clavijas eléctricas, tapones de botella, perillas, carátulas, mangos para cuchillos, gabinetes para radio y otras numerosas partes eléctricas. Los compuestos famélicos son moldeados por compresión o moldeo de transferencia.
5.5. Celulosas, poliestirenos, polietilenos y propilenos.
Los termoplásticos, son procesados principalmente por inyección o moldeo soplado, extrusión, termo formado y satinado. Celulosas Las celulosas son termoplásticos preparados de varios tratamientos con fibras de algodón y madera. Son muy tenaces y se producen en una amplia variedad decolores. Acetato de celulosa. Es un compuesto más estable que tiene una resistencia mecánica considerable y fácil de ser fabricado en láminas o ser moldeado por inyección, compresión y extrusión. Con este compuesto de fabrican envases de exhibición, juguetes, perillas, cuerpos de lámparas eléctricas, revestimientos de cerdas para brochas de pinturas, etc. Acetato-butirato de celulosa. Es un compuesto para moldeos, es similar al acetato de celulosa y ambos se producen en todos loso colores por los mismos procesos, en general se reconoce por su baja absorción de humedad, por su fuerza, estabilidad dimensional bajo diversas condiciones atmosféricas y por su capacidad para ser extruido continuamente. Estilizado para fabricar los siguientes productos: cascos para futbol, armazones para anteojos, charolas, cinturones, etc.
 Poliestirenos Es un material adaptado especialmente para moldeo por inyección y extrusión. Algunas de sus características más notables son. Su bajo peso específico (1.07), es fácil de obtener en colores claros a opaco, resistentes al agua y a la mayor parte delia gentes químicas, estabilidad dimensional y buenas características de aislamiento. Polietilenos Los productos de polietileno son flexibles tanto temperatura ambiente normal como abajas temperaturas, son a prueba de agua, no los afecta la mayoría de los agentes químicos; son capaces de sellar por calor y pueden producirse en muchos colores. El polietileno es uno de los plásticos más ligeros, pudiendo flotar en el agua, tiene una densidad de .91 a .96. Es uno de los plásticos más económicos y sus características de resistencia a la humedad favorecen para envolver y para hacer bolsas. Otros productos son: charolas para cubos de hielo, charolas para revelado, telas, material desenvoltura, biberones, mangueras para jardín, cables coaxiales y partes aislantes para aplicaciones de alta frecuencia. Estos productos se pueden fabricar en moldeo por inyección, moldeo soplado o extrudirse en láminas, películas, etc. Polipropileno Puede ser procesado por todas las técnicas termoplásticas. Tiene excelentes propiedades eléctricas, alta resistencia al impacto y a la tensión, con buena resistencia los productos químicos y al calor. Los monofilamentos de polipropileno se usan para hacer sogas, redes y telas, también se fabrican artículos para hospital y laboratorio, juguetes, muebles, etc. Resinas furánicas Las resinas furánicas de obtienen procesando productos agrícolas de desecho, tales como olotes, cascaras de arroz y de semillas de algodón, con ciertos ácidos.
5.6. Materiales cerámicos.
La palabra cerámica deriva del vocablo griego keramos, cuya raíz sánscrita significa quemar. En su sentido estricto se refiere a la arcilla en todas sus formas. Sin embargo, el uso moderno de este término incluye a todos los materiales inorgánicos no
Metálicos. Desde la década de los 50′s en adelante, los mi
Triales más importantes fueron las arcillas tradicionales, utilizadas en alfarería, ladrillos, azulejos] y similares, junto con el cemento y el vidrio. 
El arte tradicional de la cerámica se describe en alfarería. También puede buscarse la historia del ragú, singular técnica milenaria oriental. Históricamente, los productos cerámicos han sido duros, porosos y frágiles. El estudio de la cerámica consiste en una gran extensión de métodos para mitigar estos problemas y acentuar las potencialidadesdel material, así como ofrecer usos no tradicionales. Ejemplos de materiales cerámicos
• Nitro de silicio (Si 3 N 4), utilizado como polvo abrasivo.• Carburo de boro (B4C), usado en algunos helicópteros y cubiertas de tanques.
• Carburo de silicio (SiC), empleado en hornos microondas, en abrasivos y  Como material refractario.
• Diboruro de magnesio (Mg B 2), es un superconductor no convencional.• Óxido de zinc (ZnO), un semiconductor.• Ferrita (Fe 3 O 4) es utilizado en núcleos de transformadores magnéticos y en Núcleos de memorias magnéticas.
• Esteatita, utilizada como un aislante eléctrico.
• Ladrillos, utilizados en construcción
• Óxido de uranio (UO2), empleado como combustible en reactores nucleares
• Óxido de itrio, bario y cobre (Y Ba 2 Cu 3 O 7 -x), superconductor de alta temperatura.
5.6.1. Estructura de los materiales cerámicos.
Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos.
Materiales cerámicos
Entre los metales cerámicos puros destacan el óxido de aluminio, el nitruro de silicio y el carburo de tungsteno.
Estos materiales presentan una estructura atómica formada por enlaces híbridos iónico-covalentes que posibilitan una gran estabilidad de sus electrones y les confieren propiedades específicas como la dureza, la rigidez y un elevado punto de fusión.
Sin embargo, su estructura reticular tiene menos electrones libres que la de los metales, por lo que resultan menos elásticos y tenaces que éstos.
Según su microestructura, podemos clasificarlos en: cerámicos cristalinos, cerámicos no cristalinos o vidrios y vitro cerámicos.
Cerámicos cristalinos
Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.
Cerámicos no cristalinos
Se obtienen también a partir de sílice, pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.
Vitro cerámicos
Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de enfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidrios convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición de microcristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación térmica.
5.6.2. Cerámicos tradicionales.
Cerámicas muy complejas y ampliamente utilizadas
· Productos de alfarería
· Ladrillos y tejas
· Azulejos
· Porcelana Aislantes
· Refractarios
Componentes habituales: 
-Arcilla (cuerpo principal de cerámica: caolinita, montmorillonita,)
-Sílice (desengrasantes) 
-Feldespatos (fundentes)
Pasta triaxial + calor mezcla de fases cristalinas y amorfas
-Arcilla
Aluminosilicatos hidratados + pequeñas cantidades de otros óxidos:
TiO2, Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O,... Se distinguen dos tipos:
Arcillas primarias ("Arcillas chinas")
Fundamentalmente Caolinita (Fabric. Porcelanas)
Arcillas secundarias (o sedimentarias) Fundamentalmente Montmorillonita
Forman coloides fácilmente 
Clasificación:
-Arcillas grasas o de bola (ricas en caolín) 
-Arcillas silícicas (hasta 60% SiO2)
-Arcillas rojas (hasta 10% Fe, alfarería tejas
-Arcillas de gres (ricas en alcalinos) 
-Arcillas micaceas (» 10 % de micas)
5.6.3. Propiedades generales y aplicación de los cerámicos
En comparación con los metales, los cerámicos tienen las siguientes características relativas: fragilidad, alta resistencia mecánica y dureza a temperaturas elevadas, módulo de elasticidad elevado y tenacidad, densidad, dilatación térmica y conductividad térmica y eléctrica bajas. sin embargo, en vista de la amplia diversidad de composiciones de material cerámico y de tamaños de grano, las propiedades mecánicas y físicas de os cerámicos varían significativamente. Por ejemplo, la conductividad eléctrica de los cerámicos se puede modificar de mala a buena. en vista de su sensibilidad a los defectos y fallas, así como a las grietas superficiales e internas, a la presencia de diferentes tipos y niveles de impurezas y debido a métodos diferentes de manufactura, las cerámicas pueden tener una amplia gama de propiedades.
Aplicaciones de los cerámicos
Los cerámicos tienen numerosas aplicaciones en productos de consumo e industriales, se utilizan varios tipos de cerámicos en las industrias eléctrica y electrónica, debido a que tienen resistividad eléctrica elevada, una resistencia dieléctrica alta y propiedades magnéticas adecuadas para aplicaciones tales como imanes para bocinas. un ejemplo es la porcelana, que es una cerámica blanca compuesta de caolín, cuarzo y feldespato; su mayor uso se encuentra en aparatos domésticos y sanitarios.
La capacidad de los cerámicos a conservar su resistencia y rigidez a temperaturas elevadas los hace atractivos para aplicaciones a temperaturas elevadas. Su resistencia al desgaste elevada, los hace adecuados para aplicaciones como camisas de cilindro, bujes, sellos y cojinetes. Las mayores temperaturas de operación posibles gracias al uso de componentes cerámicos significan una combustión más eficiente del combustible y una reducción en las emisiones de los automóviles.