Plásticos: Propiedades, Tipos, Moldeo y Aplicaciones en Mecanismos

¿Qué es un plástico?

Los plásticos son materiales de origen orgánico que se pueden modelar fácilmente por calor y presión. Están constituidos por polímeros, que son moléculas de gran tamaño formadas a su vez por otras moléculas más pequeñas que se repiten consecutivamente, llamadas monómeros.

Propiedades de los plásticos

  • Son buenos aislantes eléctricos.
  • Son buenos aislantes térmicos.
  • Poseen buena resistencia mecánica en relación con su peso.
  • Tienen gran flexibilidad.
  • Son muy fáciles de modelar con calor y presión.
  • Son fáciles de reciclar.
  • Son económicos.
  • Poseen gran resistencia química.

Tipos de plásticos

Según su procedencia, los plásticos pueden ser naturales o sintéticos.

  • Plásticos naturales: Se obtienen de materias primas naturales como la celulosa (procedente de la madera o el algodón), el caucho natural o látex (procedente de la corteza de un árbol tropical) o la caseína (proteína presente en la leche de vaca). Ejemplos: algunas lacas, la viscosa o el celuloide.
  • Plásticos sintéticos: Se elaboran a partir de compuestos derivados del petróleo, el carbono o el gas natural. Los monómeros para la fabricación de plásticos sintéticos se obtienen del proceso llamado «destilación fraccionada del petróleo».

Según su comportamiento frente al calor, se distinguen en:

  • Termoplásticos
  • Termoestables

Ejemplos de Termoplásticos

  • Metacrilato: Duro, rígido y transparente, pero frágil. Se usa como sustituto del vidrio.
  • Politetrafluoroetileno (PTFE): Más conocido como teflón, es antiadherente y resistente a productos químicos agresivos.
  • Poliamidas: La más conocida es el nailon. Es muy resistente al desgaste y a los productos químicos.

Ejemplos de Termoestables

  • Fenoles: Más conocidos como baquelita, son muy aislantes eléctricos y aguantan bien el calor.
  • Aminas: Se usan como adhesivos en el recubrimiento de tableros.
  • Poliéster: Es una resina líquida que se solidifica al añadirle un producto endurecedor, volviéndose un plástico duro, rígido y frágil.
  • Resina Epoxi: Tiene muy buena adherencia.
  • Caucho: Es muy elástico, resistente al desgaste y buen aislante térmico y eléctrico.
  • Neopreno: Su nombre químico es policloropreno. Es muy resistente al calor y a productos químicos como aceite y petróleo.
  • Poliuretano: Se usa sobre todo en forma de espuma.
  • Silicona: Es estable e inerte químicamente a altas temperaturas, además de muy flexible.

Fibras Textiles Sintéticas

  • Nailon: Es un termoplástico de la familia de las poliamidas. Es muy fuerte y flexible.
  • Poliéster: Es un termoestable. En forma de fibra, se usa solo o combinado con algodón o lana.
  • Elastano: Es un elastómero de la familia de los poliuretanos, conocido comercialmente como lycra.

Técnicas de Moldeo de Plásticos

Moldeo al vacío

Se aplica a termoplásticos. Se parte de una lámina de poco grosor que se sujeta sobre un molde. Se calienta para ablandarla y a continuación se succiona el aire situado entre la lámina y el molde para hacer el vacío. La lámina se adhiere al molde y adopta su forma. Tras el enfriamiento, se extrae del molde. Se utiliza para fabricar envases de huevos o de dulces, y vasos de plástico.

Laminado por calandrado

Se aplica a termoplásticos. Se hace pasar el material en estado pastoso por entre unos cilindros giratorios y calentados, cada vez más juntos, con el fin de obtener láminas de pequeño espesor. Se aplica a la fabricación de tejidos recubiertos de plástico y portafolios de encuadernar.

Moldeo rotacional o rotomoldeo

Consiste en hacer girar lentamente un molde que tiene en su interior plástico fundido. La fuerza centrífuga hace que el plástico se sitúe en el molde, tomando la forma del objeto que se quiere fabricar. Se utiliza para fabricar objetos de gran tamaño, como contenedores de basura.

Palancas

Las palancas son máquinas simples. Están compuestas por una barra rígida y un punto de apoyo o fulcro, que se utiliza normalmente para aplicar una fuerza elevada a partir de una fuerza más pequeña. Son una especie de multiplicador de fuerza. Cuando una palanca multiplica la fuerza inicial, decimos que tiene ventaja mecánica. No todas las palancas tienen que aplicar una fuerza elevada para vencer una fuerza más pequeña; en estos casos, se dice que tienen desventaja mecánica. La parte positiva es que se obtiene un gran desplazamiento de la fuerza más pequeña, lo que puede ser interesante en algunos mecanismos, como una barrera.

Partes de la palanca

  • Fuerza aplicada (F)
  • Resistencia (R)
  • Brazo de fuerza (Bf)
  • Brazo de resistencia (Br)

La resistencia es una fuerza que hay que vencer mediante otra fuerza, la fuerza aplicada. La ley de la palanca es: F x Bf = R x Br. F y R se miden en Newtons. La longitud del brazo de la fuerza y la resistencia se indica en metros.

Tipos de palanca

  • Palancas de primer grado: El punto de apoyo está situado entre la fuerza y la resistencia.
  • Palancas de segundo grado: La resistencia está situada entre la fuerza y el punto de apoyo.
  • Palancas de tercer grado: La fuerza se sitúa entre la resistencia y el punto de apoyo.

Mecanismos de transmisión lineal

Polea fija

Es una rueda ranurada que gira alrededor de un eje fijado a una superficie. Por la ranura de la polea se hace pasar una cuerda. La polea fija se encuentra en equilibrio cuando la fuerza aplicada es igual a la resistencia de la carga a levantar.

Polea móvil

Es un conjunto de dos poleas, una fija y otra que se desplaza verticalmente, llamada polea móvil.

Poleas con correas

Son dos poleas o ruedas separadas y montadas sobre ejes paralelos. Una de ellas es la motriz.

Engranajes o ruedas dentadas

Este sistema de transmisión de movimiento está constituido por el acoplamiento diente a diente de dos ruedas dentadas, una motriz y otra conducida. A la mayor se le llama corona y a la menor, piñón. Como están en contacto, ambos engranajes giran en sentido opuesto. Para que acoplen bien, los dientes de ambos engranajes deben tener el mismo tamaño, forma, etc. A todo esto se le llama módulo.

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