BMC (Bulk Moulding Compound)BMC (Bulk Molding Compound: moldeo por compuesto a granel) es una combinacin de hilos de vidrio cortadas y resina (por ejemplo: resina epoxi, resina de ster de vinilo, resina fenlica, resina polister, etc.) en forma de una masa de pre-preg. El BMC es adecuado para la compresin o moldeo por inyeccin. Moldeo por inyeccin de BMC se utiliza para producir componentes complejos, tales como equipos elctricos, componentes de automvil, carcasas de aparatos elctricos y herramientas, en grandes volmenes industriales. Para la produccin de ciertas partes complejas el uso de Bulk Moulding Compound es una variante de la tecnologa SMC.A diferencia deSMC, no es necesario incluir una etapa de curado. En consecuencia, formulaciones pre-preg para BMC contienen un mayor contenido de relleno.Los filamentos de fibra de vidrio cortadas varan en longitud, dependiendo del nivel de desempeo requerido(por lo general entre 1/8" y 1/2"). El contenido de refuerzo generalmente oscila entre 15 y 20 por ciento, sin embargo, puede llegar al 25 o incluso al 30 por ciento para las ms altas prestaciones. El BMC utiliza un contenido inferior de refuerzo que el SMC, lo que permite una mayor carga de relleno con la consecuente reduccin de costos.El BMC se hace mezclando todos los ingredientes en un mezclador intensivo.

Mezclado del compuesto

Dependiendo de la aplicacin y uso final, los compuestos se formulan para lograr un estricto control dimensional, resistencia al fuego, alta resistenciadielctrica, resistencia a las manchas y la corrosin y estabilidad de color. Sus excelentes caractersticas de fluidez hacen al BMC muy adecuado para una amplia variedad de aplicaciones que requieren precisin en los detalles y dimensiones. El material puede ser coloreado en una amplia variedad de colores.

Compuesto BMC

Una formulacin tpica de BMC puede ser la siguiente:Materia primaPartes en peso

PU-resina60

Aditivo de bajo perfil40

Perxido1.5

Rellenos200

Agente de liberacin4

Pasta de xido de magnesio (35% MgO)2

Fibras de vidrio15% en el total de la formulacin

La operacin de mezcla se puede hacer de varias maneras. La premezcla utiliza tres mtodos para combinar con pasta de vidrio: un mezclador de tornillo continuo, un mezclador de hoja sigma o un mezclador de hoja tipo pala. El proceso seleccionado depende de las propiedades especficas del producto, la forma del producto y el volumen. Existen mezcladoras que combinan dos operaciones de mezclado como paletas sigma y tornillo sinfn.

Mezclador intensivo doble sigma y tornillo sinfn

El compuesto obtenido del mezclador intensivo puede ser procesado por medio de moldeo por inyeccin o moldeo por compresin.En el moldeo por compresin, el compuesto se suministra a la prensa en forma de una pelota, ladrillo o leo extruido y se deja caer en el fondo de un molde, el material es compactado y asume la forma del molde. Los moldeos por inyeccin son totalmente automticos en tiempos de ciclo muy cortos. Instalaciones modernas, producen varios miles de estos productos al da. Un producto tpico a base de BMC es un reflector del faro de un automvil.

Piezas obtenidas por BMC:El BMC es utilizado para la fabricacin de aislantes elctricos, reflectores de faros para automviles, carcazas de interruptores elctricos, conectores de motores elctricos, partes de trasformadores elctricos, moldes, etc.

Aislantes elctricos con inserto metlico

InyeccinLa infiltracin de materiales compuestos por inyeccin, utiliza la misma tecnologa que elmoldeo por inyeccinde plsticos tradicional. Pero a diferencia de introducir en el molde nicamente un polmero (ya sea termoplstico o termoestable), se introduce el polmero ms un refuerzo.Las fibras ms utilizadas son de vidrio, carbono y aramida. Estos refuerzos afectan notablemente a las propiedades mecnicas 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.Defectos en piezas moldeadas por inyeccin.

El procesado de los termoplsticos se encuentra cada da con una gran variedad de dificultades de diferente naturaleza. Las piezas moldeadas por inyeccin se encuentran repetidamente con estos problemas debido principalmente a errores de proceso, lo cual hace que no se cumplan las especificaciones deseadas y se rechace la pieza inyectada, con las consiguientes prdidas econmicas. Es importante, por tanto, conocer cada uno de los problemas y la causa que los provoca. Anlisis del error.Todos los defectos de las piezas inyectadas dependen de una causa, que en algunas ocasiones no puede ser directamente reconocida o clasificada. Se puede evitar la repeticin de un defecto slo despus de haber diagnosticado y corregido su origen. Por tanto, es de vital importancia la integracin del anlisis sistemtico de los errores y fallos en la produccin.Primero, debe ser reconocido el error. Esto no es problema en el caso de defectos superficiales pero, sin embargo, a veces, varios defectos implican cambios estructurales que no pueden ser detectados simplemente con una inspeccin visual.Por esta razn deben introducirse pruebas especiales en el proceso de produccin para determinar rpidamente si la pieza que ha salido del molde posee las especificaciones correctas.El principal objetivo del anlisis del error es determinar el fenmeno fsico responsable del defecto en concreto. Una vez conocido el antecedente, es fcil introducir las medidas oportunas para eliminar el defecto.

Defectos en los moldes.La mayor parte de quejas debidas a defectos de piezas de inyeccin de plstico puede ser atribuida a errores triviales del proceso de produccin. Sin embargo, hay que decir que los errores estructurales tanto de la pieza inyectada como del molde, son a menudo la razn por la cual el molde no puede conseguir la calidad requerida de la pieza incluso cambiando lo parmetros de proceso.

A continuacin se presenta una lista de algunos de los defectos estructurales ms comunes, adems de la descripcin de los errores de proceso, para determinar si el defecto puede ser corregido cambiando los parmetros de proceso o bien si ha de ser modificado el molde.

Defectos ms comunes.El moldeo por inyeccin es un proceso complicado y puede fallar muchas cosas. Algunos defectos comunes en las partes moldeadas por inyeccin son los siguientes:

1 Rechupes y vacuolas.2. Zona mate cerca del punto de colada.3. Estras (estras quemadas, estras de oxidacin, vetas en el material).4. Pulido no uniforme.5. Lneas de flujo.6. Jetting (efecto chorro).7. Efecto Diesel (reas quemadas por concentracin de gases).8. Delaminacin en capas (pieles).9. Efecto stick-slip (irisados circulares micro alas).10. Grietas o microgrietas.11. Grietas de tensiones.12. Falta de llenado completo de la pieza.13. Marcas del expulsar.14. Deformacin por la expulsin.15. Deformacin o alabeo (warpage).16. Material fro.17. Lneas de ujo fras.18. Aire atrapado.19. Manchas negras.20. Granza sin fundir.21. Compactacin excesiva.

Moldeo por compresinEl moldeo por compresin es uno de los proceso de transformacin de plsticos ms antiguo que existe. aparece descripto en bibliografa de principio del siglo XIX, aunque no comenz a desarrollarse a escala industrial hasta 1908, cuando Leo Baeckeland desarrollo las resinasfenol-formaldehido, que siguen emplendose an hoy en da.

El moldeo por compresines un mtodo de moldeo en el que el material de moldeo, en general precalentado, es colocado en la cavidad del molde abierto. El molde se cierra, se aplica calor y presin para forzar al material a entrar en contacto con todas las reas del molde, mientras que el calor y la presin se mantiene hasta que el material de moldeo se ha curado. El proceso se emplea en resinas termoestables en un estado parcialmente curado, ya sea en forma de pellets, masilla, o preformas. El moldeo por compresin es un mtodo de alta presin, adecuado para el moldeo de piezas complejas, de alta resistencia con refuerzos de fibra de vidrio. Los compuestos termoplsticos, aunque en menor medida, tambin pueden ser moldeados por compresin con refuerzos de cintas unidireccionales, tejidos, fibras orientadas al azar o de hilos cortados. La ventaja de moldeo por compresin es su capacidad para moldear piezas grandes, bastante intrincadas o complejas. Adems, es uno de los mtodos de ms bajo costo en comparacin con el moldeo por otros mtodos tales como moldeo por transferencia y moldeo por inyeccin, por otra parte se desperdicia poco material, dndole una ventaja cuando se trabaja con compuestos caros. Sin embargo, el moldeo por compresin a menudo proporciona productos de pobre consistencia y dificultad en el acabado, y no es adecuado para algunos tipos de piezas. En este proceso se produce una menor degradacin de la longitud de la fibra en comparacin con el moldeo por inyeccin. Materiales que normalmente se fabrican mediante moldeo por compresin incluyen: sistemas de resina polister con fibra de vidrio, (SMC/BMC), Torlon (Poliamida-imida: PAI), Vespel (Poliamida:PA), Polifenilen sulfuro (PPS), y muchos grados dePEEK.

Moldeo por compresin tiene un alto desarrollo en la fabricacin de piezas de materiales compuestos para aplicaciones de reemplazo de metales, se utiliza normalmente para hacer piezas ms grandes planas o de forma levemente curvas. Este mtodo de moldeo es muy utilizado en la fabricacin de piezas de automviles, tales como cubiertas, defensas, cucharones, spoilers, as como pequeas piezas ms complejas. El material a ser moldeado se coloca en la cavidad del molde y los platos calientes son cerrados por un pistn hidrulico. El moldeo de compuestos a granel (BMC) y el moldeo de lmina compuesta (SMC) utilizan este mtodo de moldeo, estos compuestos son conformados a la forma del molde por la presin aplicada y se calienta hasta que se produce la reaccin de curado. El material para el SMC por lo general se corta para ajustarse a la superficie del molde. El molde se enfra y se retira la pieza. Los materiales pueden ser cargados en el molde, ya sea en forma de pellets o lmina, o el molde se puede cargar desde una extrusora de plastificacin. Los materiales se calientan por encima de su punto de fusin, se forman y se enfran. El material de alimentacin se distribuye en forma uniforme en la superficie del molde, la orientacin del flujo se produce durante la fase de compresin.En el moldeo por compresin que hay seis factores importantes que se debe tener en cuentaDeterminar la cantidad adecuada de material.Determinar la cantidad mnima de energa necesaria para calentar el material.Determinar el tiempo mnimo necesario para calentar el material.Determinar la tcnica de calefaccin adecuada.Predecir la fuerza necesaria, para asegurar que el material alcance la forma adecuada.Diseo de molde para un enfriamiento rpido despus de que el material ha sido comprimido en el molde.Matrices termoplsticas son comunes en las industrias de produccin masiva, por ejemplo las aplicaciones en automocin, donde las principales tecnologas son termoplsticos reforzados con fibra larga (LFT) y termoplsticos reforzados con fibra Glass Mat (GMT).

Definicin del procesoEl moldeo por compresin es un proceso de conformacin en que se coloca un material plstico directamente en un molde de metal se calienta y luego se ablanda por el calor, y obligado a conformarse con la forma del molde en el molde cerrado.

Caractersticas del procesoEl uso de compuestos de plstico termoestable caracteriza a este proceso de moldeo de muchos otros procesos de moldeo. Estos termoestables pueden ser ya sea en forma de pellets o depreformas. A diferencia de algunos de los otros procesos nos encontramos con que los materiales suelen ser precalentado y se cuantifican antes del moldeo. Esto ayuda a reducir el exceso de rebarbas. Insertos, generalmente metlico, tambin puede ser moldeados con el plstico. Se evitan retenciones en la forma del molde, que generan que la eyeccin sea especialmente difcil. Se ha vuelto una prctica comn precalentar la carga antes de colocarla en el molde; esto suaviza el polmero y acorta la duracin del ciclo de produccin. Los mtodos de precalentamiento incluyen calentadores infrarrojos, calentamiento por conveccin en estufa y el uso de tornillos giratorios dentro de un cilindro calentado. Esta ltima tcnica (tomada del moldeo por inyeccin) se usa tambin para medir la cantidad de la carga.

Esquema del procesoEl moldeo por compresin se inicia, con una cantidad determinada de colocada o introducida en un molde. Luego el material se calienta a un estado maleable y moldeado. Poco despus, la prensa hidrulica comprime el plstico flexible contra el molde, dando como resultado una pieza perfectamente moldeada que mantiene la forma de la superficie interior del molde. Despus la prensa hidrulica retrocede, un pin eyector en el fondo del molde rpidamente expulsa la pieza final fuera del molde y entonces, el proceso concluye.

Esquema del proceso

Prensa para moldeo de plsticos

PrensaLas prensas de moldeo por compresin estn orientadas verticalmente y contienen dos placas a las cuales se sujetan las mitades del molde. El proceso involucra dos tipos de actuacin: 1) carrera ascendente de la placa del fondo o 2) carrera descendente de la placa superior, pero esta ltima es la configuracin ms comn. Un cilindro hidrulico acciona generalmente las placas, el cual puede disearse para suministrar fuerzas de sujecin de hasta varios cientos de toneladas. Las prensas de compresin del molde se fabrican en una amplia variedad de tamaos. La mayora de las prensas utilizan un cilindro hidrulico con el fin de producir la suficiente fuerza durante la operacin de moldeo.Lasprensas pueden generar presiones que van desde 300 a 4.000 toneladas. La resina es aditivada con la preforma, (en el caso de SMC y BMC ya contienen todos los componentes, incluida la fibra, resina, cargas, catalizador etc.). El calor y la presin se aplican, con rangos de temperatura de 225F a 325F (107C a 163C) y 150 a 1.000 psi de presin, necesarios para curar las piezas. Los ciclos pueden variar desde menos de uno minuto a cinco minutos. Las maquinaria constan de un molde mbolo macho y un molde hembra y espigas guas que aseguran el encastre perfecto entre ambos.

MoldesLos moldes para este proceso son generalmente ms simples que los de su contraparte, el moldeo por inyeccin. No hay vertederos o sistemas de alimentacin en un molde por compresin y se procesan partes de formas ms simples debido a que los materiales termofijos poseen una capacidad de flujo ms baja. Sin embargo, se necesitan accesorios para calentar el molde que puede hacerse mediante resistencia elctrica, vapor o circulacin de aceite caliente. Los moldes de compresin pueden clasificarse enmoldes manualesusados para corridas de ensayo;semiautomticos,en los cuales a la etapa de prensado le sigue un ciclo programado, pero el operador carga y descarga manualmente la prensa; y automtico el cual opera bajo ciclos de prensado completamente automtico (incluyendo la carga y la descarga automtica).

Ver "Moldes para compresin"

Materias primasLas resinas termoestables tpico utilizadas en las piezas moldeadas por compresin son polisteres, poliuretanos, resinas urea-formaldehdo, steres de vinilo, resinas epoxi y resinas fenlicas. Los elastmeros (ejemplo: cauchos y siliconas) tambin suelen ser moldeados por compresin. Como se ha hecho mencin anteriormente algunos termoplsticos tambin pueden ser moldeados por compresin, pero por cuestiones de tiempo de ciclo, por lo general se utiliza el moldeo por inyeccin en estos ltimos, salvo el caso de termoplsticos de difcil procesado o bajas cantidades o piezas tcnicas.Las materias primas utilizadas pueden estar en forma de pellets, polvo, liquido, preformas slidas o en estado semislido.

Piezas producidas por compresinEste proceso se utiliza comnmente para la fabricacin de componentes elctricos, vajilla, y engranajes. Este proceso tambin se usa para producir botones, hebillas, perillas o manijas, carcasas de aparatos elctricos y grandes contenedores. Los discos fonogrficos de PVC se producan por este mtodo.

Principales aplicaciones:- Materiales termoplsticos y elastmeros, para piezas de pequeas dimensiones.- Compuestos reforzados con fibras de vidrio (a partir de resinas epoxi, de polister, etc.):1.BMC (bulk molding compounds): reforzados con fibras de 3-12mm. Ejemplo: cuerpo de taladro elctrico.2.SMC (sheet molding compounds): se sitan en el molde alternativamente capas de fibras de aproximadamente 25mm y capas de mezcla de resina y otros componentes. Preferentemente utilizado para piezas de gran superficie y pequeo espesor. Ejemplo: paneles para vehculos. 3. TMC (thick molding compounds): combinacin en capas de BMC y SMC, para placas de gran espesor.- (Modificacin de la tcnica) Estampado de chapas y preformas de termoplsticos (thermoplastics sheet stamping), reforzados con fibras textiles o de vidrio.- Ya no utilizada para termoplsticos o utilizado en menor medida (ejemplo: era el mtodo para la produccin de discos LP).

Ventajas del moldeo por compresin:Fluido en pequeas distancias: menores tensiones internas.Bajo costo de mantenimiento y de fabricacin de moldes.Diseo sencillo de moldes, al no haber entrada y canales.Permite moldeo de piezas complejasBuen acabado superficial (en general)Desechos de materiales relativamente bajo

Desventajas del moldeo por compresin:El molde debe mantenerse a temperatura no excesiva, para que las paredes no curen mucho ms rpido que el interior. Por tanto, tiempos largos de curado.No es aconsejable para este mtodo en caso e empleo de moldes de formas complejasMoldeo por transferenciaEl moldeo por transferencia es un desarrollo a partir del moldeo por compresin en el que el compuesto de moldeo se introduce en una cavidad dentro del molde, de modo que al cerrar el molde el compuesto se transfiere hasta las diferentes cavidades de moldeo a travs de una serie de canales. En la figura siguiente se muestra un esquema de este proceso.

El proceso de transferencia es, por lo tanto, un proceso intermedio entre la inyeccin y la compresin y presenta una serie de ventajas y desventajas respecto a estos. El moldeo por transferencia est indicado en el caso de que se deseen moldear muchas cavidades o cuando el llenado del molde con el material de moldeo resulte problemtico (moldes muy planos, con inserciones metlicas, cuando se emplea polvo de moldeo de densidad aparente muy baja, etc.). El ciclo en moldeo por transferencia suele ser algo ms corto debido a la mejor transferencia de calor cuando el material circula por los canales. En contrapartida el moldeo por transferencia presenta una serie de desventajas frente al moldeo por compresin: el flujo del material a travs del molde es ms complejo, por lo que puede darse cierto grado de orientacin; los moldes sufren ms abrasin de modo que el mantenimiento es ms costoso; los equipos son ms complejos y ms caros; y por ltimo el material que queda en los canales tras el proceso es material de desecho, que no se puede reutilizar (nota: en la industria por lo general este material puede ser utilizado en bajas proporciones, reducido a polvo, como relleno en este u otros procesos de termoestables para reducir costos, pero reduciendo las propiedades tcnicas de las piezas obtenidas).

Prensa para moldeo por transferencia

Descripcin del proceso

Una cantidad cuantificada de un termofijo (preformado), por lo general precalentado, se carga en una cmara inmediata a la cavidad del molde (cmara de transferencia), donde se calienta; se aplica entonces presin mediante un pistn hidrulico para forzar al polmero a fluir, a travs de un canal llamado bebedero, dentro del molde caliente. Si bien depender de la resina utilizada y el tamao de la pieza, el cilindro de transferencia empuja el plstico termoestable a travs de los canales de alimentacin hacia las piezas con una fuerza de 5.5 6.9 MPa y un tiempo de entre 3 - 8 segundos. El molde se mantiene cerrado y calefaccionado hasta que el material del interior se cura. Una vez curado el material, el molde se abre y los pines o pernos eyectores expulsan la pieza terminada.

Las dos variantes de este proceso se ilustran a continuacin:

(a) Moldeo con recipiente o cmara de transferencia, en el cual la carga se inyecta de un recipiente a travs de un canal vertical en la cavidad; y (b) moldeo con mbolo de transferencia, en el cual se inyecta la carga en la cavidad del molde por medio de un mbolo desde un depsito que se calienta a travs de los canales laterales. En ambos casos se produce material de desperdicio en cada ciclo por la pieza desechada que se queda en la base del depsito y en los canales laterales. Adems, el vertedero del recipiente de transferencia es tambin material de desecho. Este desecho no puede recuperarse debido a que los polmeros son termofijos.

El moldeo por transferencia est relacionado estrechamente con el moldeo por compresin, debido a que utiliza el mismo tipo de polmeros (termofijos y elastmeros). Existen similitudes con el moldeo por inyeccin, ya que la carga se precalienta en una cmara separada, y fuego se inyecta en el molde. En el moldeo por transferencia se pueden moldear formas de partes ms intrincadas que en el moldeo por compresin pero no tan intrincadas como las del moldeo por inyeccin. El moldeo por transferencia tambin se presta para usar insertos de metal o de cermica que se colocan en la cavidad antes de la inyeccin, el plstico calentado se adhiere al inserto durante el moldeo.

Las piezas moldeadas por transferencia tienen menos flash (el exceso de material que se ejecuta a lo largo de la lnea de separacin del molde) que sus homlogos de moldeado por compresin debido a que el molde se mantiene cerrado cuando el plstico entra en la cavidad del molde. Sin embargo, moldeo por transferencia an produce ms materiales de desecho de moldeo por compresin a causa de la colada, los agujeros de aire, y los surcos de desbordamiento que a menudo son necesarios para permitir que escape el aire y el material excedente se desborde.

Caractersticas del procesoComo se mencion anteriormente, una de las principales ventajas del moldeo por transferencia sobre el moldeo por compresin es que las diferentes inserciones, tales como piezas de metal, chips semiconductores, compuestos de fibras secas y cermicas se pueden utilizar (colocados en la cavidad del molde antes de que el polmero se inyecte). Cuando el polmero se calienta y transfiere llena el molde y forma la unin con la superficie de insercin. Esta capacidad hace que el proceso de moldeo por transferencia sea lder en la fabricacin de circuitos integrados y componentes electrnicos con terminales moldeados, clavos, pernos, conectores, etc.

Ventajas y desventajas del proceso respecto a la compresin y la inyeccinVentajasDesventajas

Producto con mejor consistencia que el moldeo por compresin, lo que permite una ms estricta tolerancia y piezas ms intrincadasMayor material de residuo que el moldeo por compresin

Produccin superior a la velocidad de moldeo por compresinLa velocidad de produccin es ms baja que el moldeo por inyeccin

Tiempo de preparacin rpida y costos de instalacin menores que el moldeo por inyeccinLa complejidad de las piezas obtenidas es inferior que el moldeo por inyeccin

Menores costos de mantenimiento que el moldeo por inyeccinCostos mayores en maquinara y tecnologa que el moldeo por compresin

Ideal para piezas de plstico con inserciones de metalSe moldean tanto termoestables como termoplsticos a diferencia del moldeo por inyeccin

En la industria de los composites, los compuestos reforzados con fibra son a menudo fabricados por un proceso llamada moldeo por transferencia de resina (RTM). Capas de preformas textiles (fibras largas tejidas o siguiendo patrones organizados) estn pre-dispuestos en el molde. La resina, entonces, se inyecta para impregnar la fibra. Se utiliza a menudo vaco para evitar burbujas de aire y ayudar a la resina a entrar en la cavidad del molde. La resina que se utiliza tiene que ser relativamente baja viscosidad.

Materiales procesados por moldeo por transferenciaA pesar de moldeo por transferencia tambin puede ser utilizado para los termoplsticos, la mayora de los materiales utilizados en este proceso son termoestables, los ms comunes son: Resinas epoxi Resinas polister insaturadas Resinas de vinilster Resinas Fenol-formaldehdo Elastmeros (Caucho natural, Caucho de silicona, caucho SBR, etc.)

Si la resina moldeada utilizada es un termoplstico, el molde se puede abrir en estado caliente. Los termoestables curados mantienen su forma y dimensiones, incluso en estado caliente.Si se trata del moldeo de un termoplstico, el molde y la pieza moldeada se enfran antes de ser abierto.

Piezas obtenidasAlgunos productos comunes obtenidos por moldeo por transferencia son mangos utensilios, botones o teclas, piezas de aparato elctrico, componentes electrnicos y conectores.El moldeo por transferencia es ampliamente utilizado para encerrar o encapsular elementos tales como bobinas, circuitos integrados, clavijas, conectores y otros componentes.

Perilla

Molde y Tapones de caucho

Extrusin La extrusin es uno de los mtodos ms antiguos para dar forma a los materiales plsticos con perfiles relativamente sencillos.

Es un proceso por compresin en el cual se fuerza al material a fluir a travs del orificio de un dado para generar un producto largo y continuo cuya forma de la seccin transversal queda determinada por la forma de la boquilla.

Dentro de la conformacin de polmeros, la extrusin se usa ampliamente con termoplsticos y elastmeros, pero rara vez con termoestables, para producir masivamente artculos como tubos,ductos, lminas, pelculas, recubrimientos de alambres y cables elctricos, perfiles estructurales como molduras de ventanas y puertas.

Para este tipo de productos, la extrusin se lleva a cabo con un proceso continuo; el producto se extruye y se corta inmediatamente en las longitudes deseadas.

Con la extrusin se realiza el mayor volumen de produccin de polmeros, ya que no se usa solamente para la produccin de barras, tubos, lminas y pelculas en materiales termoplsticos, sino tambin para el mezclado minucioso de todas las clases de plsticos y para la produccin de grnulos; una diferencia importante con las extrusoras de metales es el uso de extrusores de tornillo.

Dos son los mtodos de extrusin utilizados industrialmente: a) el moldeo por extrusin en hmedo y b) el moldeo por extrusin en seco,continoo caliente.La extrusin en hmedo la practican solamente un nmero reducido de firmas, limitado a los compuestos denitrocelulosa. La nitrocelulosa humedecida con alcohol se coloca en una mezcladora de acero junto con el disolvente y un plastificante; se pueden aadir color y pigmento, mezclando el conjunto hasta obtener una masa homognea. El material se cuela, se seca al vaco para recuperar una parte del disolvente y, finalmente se amasa en cilindros diferenciales. El material plstico se muele hasta que adquiera una consistencia semejante a la de jalea para ser moldeado por extrusin hidrulicamente, formando varillas y tubos, o tambin en una forma ms dura que se pueda cortar en tiras para la mquina de extrusin del tipo de tornillo. En el comercio norteamericano, la mquina hidrulica se conoce con el nombre de embutidora, y el de tipo tornillo con el de screwmachine.

El moldeo por extrusin en seco, continuo o caliente, utiliza polvos de moldeo termoplstico y mquinas de extrusin relativamente pequeas, de un modelo usado antes para otros materiales, principalmente el caucho. Muchas de las distintas etapas de ste procedimiento estn sujetas a regulacin, sta forma de extrusin no est normalizada.

EQUIPOSUTILIZADOSPARALAEXTRUSINDEPLSTICOS

Las extrusoras ms utilizadas, segn la presin necesaria para hacer pasar el plstico fundido a travs de la boquilla son:

a)Extrusorasdedesplazamientopositivo:

-Extrusoras de pistn

-Bombasdeextrusin(bombasdeengranaje)

b)Extrusorasdefriccinviscosa:

-Extrusora de tambor rotatorio

-Extrusorade rodillos

-Extrusorade tornillo

Caractersticasdelasextrusoras.

Extrusoras de pistn.-Estas mquinas constan de un cilindro que posee elementos de calefaccin, la materia prima desciende desde una tolva al interior del cilindro donde el material es plastificado. ste es obligado a pasar a travs de una boquilla, empujndolo con un pistn el cual es accionado por presin hidrulica o mecnica.Las mquinas de un pistn producen piezas de longitud limitada, debido a la discontinuidad del proceso. Para fabricar perfiles continuos se utilizan las extrusoras de varios pistones

Bombas de extrusin.-Son bombas con algunos pares de engranajes que estn acoplados y alojados en una carcasa; cuando se impulsa un engrane ste mueve el correlativo. El transporte del plstico se debe solo al empuje de los dientes sobre el material por el lado de la carcasa. El acoplamiento entre dientes asla el lado de descarga a presin, del lado de succin. El flujo de material es proporcional a la frecuencia de rotacin de los discos dentados obtenindose as un flujo de material esencialmente constante.

Extrusoras de tambor rotatorio.-En esta mquina el material desciende por gravedad e ingresa por el mbolo hasta la cmara, la cual est formada por el tambor rotatorio y por el bastidor fijo o cuerpo esttico.El bastidor puede calentarse o enfriarse para controlar la temperatura. En la cmara el polmero es arrastrado por el cilindro rotor que lo pone en contacto con las paredes calientes del bastidor y con el material previamente fundido, con lo que se efecta la plastificacin.La homogenizacin tiene lugar en la pequea holgura radial entre el marco fijo y el cilindro que gira.El plstico as fundido es separado del cilindro rotatorio mediante una pieza en forma de cuchilla; la fundicin, bajo accin de las fuerzas tangenciales se mueve hacia la boquilla y la cruza.

Extrusoras de rodillos.-Consiste en dos rodillos horizontales cuyos ejes son paralelos entre s, dichos cilindros son calentados por fuente externa y giran en sentido opuesto.El polmero se alimenta por la parte superior de los rodillos, y al atravesar la holgura que existe entre estos es sometido a intensos esfuerzos de cizalla, a la vez se calienta y pasa fundido a la cmara inferior venciendo la presin creada en sta y saliendo finalmente extrudo por la boquilla. La cmara inferior consiste en unas placas laterales, apretadas firmemente a la superficie inferior de los rodillos, con lo cual se confina el polmero fundido, y ste no puede salir si no es a travs de la boquilla.

Extrusora de tornillo.-Estas mquinas constan de un motor y unvariadorde velocidad para adecuar el giro del expulsor. El expulsor comprende un tornillo que rota dentro de una camisa calentada exteriormente.El plstico en forma de grnulos, polvo o tiras, es alimentado constantemente desde una tolva situada sobre el cuerpo, el material pasa por un embudo al cilindro y a medida que avanza es calentado, mezclado y comprimido; y, cuando ha conseguido una consistencia moldeable, pasa a travs de las boquillas u orificio formador.La posicin del cilindro y del tornillo es independiente en el proceso de extrusin. Por ello se utilizan las extrusoras verticales cuando se tienen espacios reducidos o cuando se requieren acoplar varias mquinas para elaborar productos constituidos por varios componentes.Cuando se requiere una gran produccin se utilizan extrusoras de varios husillos. La disposicin y el nmero de dichos husillos es variada. En la mayora de los casos los tornillos se encuentran mutuamente engranados, entrando las espiras de uno en el canal del otro, con lo que se logra el movimiento obligado del material y laautolimpiezade los husillos.

DEFECTOSGENERADOSENELPROCESODEEXTRUSIN

Los productos de extrusin pueden sufrir numerosos defectos. Uno de los peores es la fractura de fusin, en la cual los esfuerzos que actan sobre la fusin inmediatamente antes y durante el flujo, a travs del dado, son tan altos que causan rupturas que originan una superficie altamente irregular.

Como se indica en la figura siguiente, la fractura de fusin puede ser causada por una aguda reduccin en la entrada del dado que causan un flujo turbulento y rompe la fusin. Esto contrasta con el flujo laminar uniforme en el dado gradualmente convergente.

Fractura de lafusin, causada por flujo turbulentoen la fusin a travs deunaaguda reduccin ala entrada del dado

Un defecto muy comn en extrusin es la piel de tiburn, en la cual la superficie del producto se arruga al salir del dado. Conforme la fusin atraviesa la abertura del dado, la friccin con la pared produce un perfil diferencial de velocidades a travs de la seccin transversal, lo que se puede observar en la figura siguiente. Esto ocasiona esfuerzostensilesen la superficie del material que se estira para igualar el movimiento ms rpido del ncleo central. Estos esfuerzos causan rupturas menores que arrugan la superficie.Si el gradiente de velocidad se vuelve ms grande, se forman marcas prominentes en la superficie que dan la apariencia de un tallo de bamb, que es el nombre como se conoce a este defecto ms severo.

Perfil de velocidades de lafusin alfluir a travs de la aberturadel dado, elcualpuedeconducir eldefecto llamado piel detiburn

Formacin del tallo de bamb

Contraccindelmaterial

Las irregularidades en la pared de la mquina extrusora pueden crear tensiones en la pieza moldeada. Las zonas gruesas tardan ms en enfriarse que las delgadas y pueden causar rechupados, as como contraccin diferencial en los plsticos cristalinos. Por regla general los plsticos cristalinos moldeados por inyeccin tienen una alta contraccin, mientras que los amorfos se contraen menos.Se debe ejercer una presin para introducir el material por las zonas ms estrechas, hecho al que se suma el problema de la contraccin del material. Los polietilenos, los poliacetales, las poliamidas, los polipropilenos y algunos polivinilos se contraen de 0.50 a 0.76mm tras el moldeo. Los moldes para stos plsticos cristalinos y stos amorfos deben dar cabida a la contraccin del material.

Defectos producidosObtencin del Nylon 6El nylon 6 se obtiene a partir de una sola clase de monmero, llamado caprolactama.

El nylon 6 se obtiene calentando caprolactama a unos 250 C en presencia de aproximadamente 5-10% de agua. El oxgeno del carbonilo toma uno de los tomos de hidrgeno del agua.

El oxgeno del carbonilo cede un par de electrones al tomo de hidrgeno del agua, robndole ese hidrgeno al agua. Esto nos conduce a un carbonilo protonado y a un grupo hidroxilo libre. Pero primero, recordemos que ese oxgeno del carbonilo ahora tiene una carga positiva. Lo cual desestabiliza al oxgeno, de modo que toma un par de electrones del doble enlace del carbonilo, dejando la carga positiva sobre el tomo de carbono del carbonilo.

Pero los carbocationes no son estables. El carbocatin atrae a los nuclefilos con el fin de compensar la carga negativa. Es entonces que, el in hidrxido que se haba formado cuando la caprolactama le rob un protn a una molcula de agua, ataca al carbocatin.

La molcula que se forma ahora es un gem diol inestable. Es decir que a continuacin se produce un reordenamiento de electrones. El tomo de nitrgeno dona un par de electrones a un tomo de hidrgeno de uno de los grupos hidroxilo tomndolo para s. Los electrones que comparta el hidrgeno con su oxgeno, pasan a formar un doble enlace entre el oxgeno y el tomo de carbono. Y por ltimo, los electrones compartidos por el carbono y el nitrgeno se mudan hacia el nitrgeno, rompiendo el enlace carbono-nitrgeno.

El anillo se rompi y no hay ms caprolactama! Ahora nos quedamos con un aminocido lineal. Ese aminocido lineal puede reaccionar con otra molcula de caprolactama, de forma muy parecida a como hizo el agua. La molcula de caprolactama se apoderar del hidrgeno cido del aminocido lineal. El oxgeno del carbonilo dona un par de electrones a ese hidrgeno, separndolo del aminocido.

Tal como se esperaba, los electrones se reordenan para formar el carbocatin, igual que antes:

Este carbocatin es susceptible al ataque de un nuclefilo. En este caso el aminocido que acaba de perder su hidrgeno cido reacciona con el carbocatin.

Esto nos da un derivado de amonio y ste en particular es sumamente inestable. Por lo tanto los electrones hacen su juego. El nitrgeno del anillo toma un hidrgeno del nitrgeno del amonio. Adems, el enlace entre el carbono y el nitrgeno se rompe, abriendo el anillo.

Ese grupo carboxilato en el extremo de la molcula va a robar el hidrgeno del alcohol.

Esto origina un nuevo grupo carbonilo en la mitad de la molcula y regenera el cido carboxlico. (Un pequeo secreto: nadie sabe realmente el orden de los dos ltimos pasos. Podran ocurrir en sentido inverso. Slo sabemos que los dos ocurren antes de que termine todo.) Es una polimerizacin por crecimiento de cadena. Ahora que tenemos otra vez el cido, es seguro que reaccionar con otra molcula de caprolactama, y luego con otra y otra, hasta que obtengamos largas cadenas de nylon 6.

La polimerizacin continua (CP): el proceso fue inventado para salvar las limitaciones inherentes al proceso de lotes. El proceso hace uso de varios vasos a travs de los que el polmero fluye mientras crece en peso molecular. En una unidad de CP moderna, se introduce sal de nylon en el primer vaso que funciona como un evaporador concentrndose la solucin de sal. Se alimenta entonces en el fondo de un reactor de columna presurizado, donde la reaccin de la polimerizacin inicial tiene lugar. La columna permite al vapor que se produce como un derivado ser quitado sin la prdida de hexametilendiamina. Despus de un tiempo de residencia conveniente, el polmero de peso molecular ms alto se produce y entonces se bombea al flasher, un vaso diseado para bajar la presin de la masa del polmero mientras el vapor escapa del polmero. El flujo a travs del flasher es bastante complejo porque hay dos fases con presin decreciente y la temperatura creciente. Del flasher, el polmero entra en el separador a una presin ligeramente sobre la atmosfrica y a una temperatura de aproximadamente 275 C. En el separador, el vapor de agua est separado del polmero que ha alcanzado aproximadamente 98% de reaccin. El polmero se bombea entonces en el terminador de vaco que mantiene la presin a aproximadamente 40 KPa (300 mm Hg). El examen final, grado de polimerizacin, se completa en el terminador. El polmero final se bombea del fondo del terminador y se enva directamente a una mquina que hila o a un dado para el pelletizado. La adicin de los aditivos puede hacerse en varios puntos a lo largo del proceso CP como en la sal inicial, el flasher, o despus del terminador. Las ventajas del CP son volmenes de produccin altos, continuos, propiedades del polmero uniformes, y la habilidad para producir un peso molecular alto y costo bajo, un polmero de volumen alto. Sus desventajas son inversin alta y complejos funcionamiento y mantenimiento.Un camino alternativo al polmero de peso molecular alto es el proceso de polimerizacin de la fase slida (SPP). Hay dos tipos bsicos de procesos SPP: por lotes y continuo. El proceso batch consiste en un secador rotatorio que opera a una temperatura ms alta bajo una atmsfera de humedad controlada y gas inerte. En el proceso de SPP continuo, se introducen pellets en un vaso donde son lentamente calentados a aproximadamente 100 C bajo nitrgeno. En este paso, la mayora del oxgeno atmosfrico es absorbido por los pellets durante la formacin, y los pellets se secan uniformemente al nivel de humedad inicial. Los pellets se alimentan entonces en el vaso de SPP que es un reactor de flujo continuo grande, vertical con un medidor de flujo de gas de nitrgeno caliente. El nivel de humedad se ajusta en el gas caliente para controlar el nivel de humedad final en los pellets y la proporcin de polimerizacin. Las condiciones del reactor tpicas son la temperatura de 150-200 C y un tiempo de permanencia de 6-24 h. Los pellets terminados son removidos por el fondo del reactor y pueden ser enviados directamente a un extrusor para hilar o componer, o a un refrigerador y entonces empaquetados o almacenados para la venta futura. Un componente importante de un reactor de SPP, sea por lote o continuo, es el gas de reflujo. Porque se necesitan cantidades grandes de nitrgeno, el gas reciclado es esencial. Como el gas abandona el reactor por la cima, contiene humedad adicional y materiales orgnicos, oligmeros principalmente cclicos que deben quitarse antes que el gas se reuse. Despus de que el gas se recicle, el nivel de humedad debe reajustarse y el gas recalentado al nivel requerido en el proceso. El proceso de SPP tiene la ventaja de ser capaz de producir polmero de peso molecular muy alto sin aumentar la degradacin trmica del polmero. Aunque esto es til para nylon 6,6, puede ser para otros tipos de poliamidas que no pueden procesarse en fase fusionada por la degradacin trmica, Desgraciadamente, esto se hace a costa de tiempos de permanencia largos en el proceso continuo o en un paso lento en proceso batch. Adems, el dao de oxidacin trmica siempre crece en el polmero junto con el aumento en color amarillo, porque el oxgeno nunca puede ser excluido completamente del reactor a un costo prctico. Otra desventaja es la inversin adicional en capital sobre la necesaria para autoclaves o unidades deDegradacin de poliamidasHidrlisisEs la reaccin inversa a la amidacin. Como consecuencia, si el agua no es removida desde la masa de la reaccin, la reaccin de la poliamida eventualmente llega a un equilibrio y el peso molecular del polmero es limitado. En algunos procesos de polimerizacin, el vaco es aplicado para la mezcla y el peso molecular puede continuar creciendo. La reaccin de hidrlisis generalmente es lenta a temperatura ambiente, pero es acelerada a altas temperaturas y es catalizada por cidos o bases.

Propiedades del NylonUn grupo de propiedades difciles de medir cuantitativamente estn asociadas a la esttica, el estilo y el valor percibido. En indumentaria, pueden mencionarse la suavidad de los gneros, el movimiento,la reflexin de la luz y el confort. En alfombras, pueden incluirse la firmeza, el brillo y su grado de similitud con la felpa.Otro grupo de propiedades son ms fciles de medir por mtodos convencionales, como la tenacidad, la resistencia a la abrasin, la recuperacin desde la deformacin, el creep y la resistencia a cambios ambientales.En algunos casos es difcil determinar si un comportamiento determinado resulta primariamente de la estructura qumica y fsica o si es consecuencia del proceso de fabricacin. Por ejemplo, la estabilidad trmica en hilado para neumticos se relaciona con el estabilizante trmico utilizado, pero la adhesin y la flexibilidad se ven afectados por el proceso de terminacin o acabado de la fibra, as como por la estructura qumica.Propiedades mecnicasDensidad linealTex es el peso en gramos de 1000 m. de hilado.Denier es el peso en gramos de 9000 m de hilado.TenacidadEs la resistencia a la tensin en la rotura. Se expresa como fuerza por unidad de densidad lineal, por ejemplo, N/tex o gf/den.Tenacidad de la ligaduraEs la resistencia a la tensin requerida para la rotura de una hebra simple de hilado en la cual se ata un nudo entre las mordazas de prueba. Se expresa como fuerza por unidad de densidad lineal y es una medida aproximada de la fragilidad del hilado.Resistencia a la roturaEs la carga mxima en gramos requerida para la rotura de una fibra.Resistencia a la tensinEs el mximo esfuerzo por unidad de rea expresado en KPa o MPa. Se calcula como:Resistencia a la tensin (MPa) = Tenacidad (N/tex) x Gravedad especfica x 1005Elongacin en la roturaEs el incremento en longitud durante una prueba de tensin. Se expresa como porcentaje de la longitud original.Mdulo de elasticidadEs la carga requerida para estirar una muestra de una unidad de rea de seccin transversal por unidad de cantidad. Se expresa como el cociente incremental de la carga en la porcin recta inicial de la curva tensin - elongacin extrapolada al 100 % de elongacin de la muestra. El creep primario y secundario, el grado de cristalinidad y orientacin, las condiciones de producci6n y proceso, temperatura y humedad tienen una influencia notoria en el mdulo de elasticidad.Modulo de estiramientoSe calcula como:Mdulo de estiramiento = Mdulo de elasticidad /100Trabajo para la roturaEs el trabajo requerido para la rotura del material. Es proporcional al rea total bajo la curva de tensin - elongacin.Tenacidad de roturaEs el trabajo requerido por unidad de densidad lineal para la rotura del material, Se calcula dividiendo el trabajo para la rotura por tex (denier).Limite elstico:Es el punto sobre la curva de tensin - elongacin donde la carga y la elongacin dejan de ser directamente proporcionales.CreepEs el cambio en la forma del material sujeto a esfuerzo y depende del tiempo. El creep primario es la componente recuperable, y el creep secundario es la componente irrecuperable.ElasticidadEs la capacidad del material de recuperar su tamao y forma luego de la deformacin.Curva esfuerzo - elongacinBajo condiciones normales, las curvas de esfuerzo - elongacin de una hilada o fibra de nylon bien orientado muestran una porcin inicial recta en la cual el esfuerzo y la elongacin son proporcionales. La curva luego muestra la deformacin de la estructura de la fibra y se indica por la curva en forma de S: primero cncava al eje de esfuerzo, luego una forma cncava al eje de elongacin hasta el punto de rotura. Cuando se extiende una fibra de nylon, las fuerzas intermoleculares que impiden que la fibra se encoja se oponen a esta extensin. Esta elasticidad de corto rango produce la porcin recta inicial de la curva. En esta regin, la fibra puede retornar a su longitud inicial si se le quita el esfuerzo. Si se extienden an ms las porciones de las molculas de la cadena, la red de molculas se orienta. Las cadenas se enderezan y quedan ms cercanas entre s, tal que los enlaces intermoleculares se vuelven ms efectivos (enlaces con hidrgeno y fuerzas de Van der Waals). La fibra pasa a una regin de deformacin en la cual los segmentos moleculares no pueden regresar a su configuracin inicial luego del cese del esfuerzo. El principal mecanismo responsable de la fuerza, la cual resiste la elongacin ms all del lmite elstico, es la tendencia de las molculas de la cadena en la regin amorfa a asumir una configuracin random por la tendencia a la mxima entropa, Las regiones cristalinas tambin obstaculizan el movimiento de las cadenas. La suma de todas estas fuerzas y la resistencia al movimiento de las cadenas iguala al esfuerzo total requerido para la rotura de la muestra. Las propiedades de esfuerzo-deformacin del nylon depende en gran medida de la velocidad del proceso de hilado y de el grado de estiramiento. Fundamentalmente, las propiedades son controladas por la morfologa ntima de las fibras, especialmente de la orientacin cristalina y la orientacin amorfa.Creep y recuperacinEl tiempo es uno de los factores ms importantes en el mecanismo de la recuperacin elstica, Cuando se aplica una carga a una fibra, sta sufre una extensin instantnea y contina extendindose o sufriendo creep en el tiempo. Cuando se retira la carga, hay una recuperacin instantnea de parte de la extensin seguida de una contraccin o recuperacin tarda por un periodo de tiempo. Cuando la recuperacin es incompleta, la parte residual se denomina disposicin permanente. El CREEP es la extensin en funcin del tiempo bajo una carga aplicada y la RECUPERACIN es el proceso inverso.El nylon muestra inicialmente una recuperacin rpida que ocurre en unos pocos minutos luego del cese de la carga. Comparado con otras fibras, el hilado de nylon tiene un notable grado de elasticidad y recuperacin frente a altas cargas y extensiones.Propiedades relacionadas con la hebra o fibra:Las salientes contribuciones de la fibra de nylon para alfombras, indumentaria y tapizados son su resistencia a la abrasin y su baja absorcin de la humedad. La primera propiedad incrementa durabilidad de la estructura textil, y la segunda contribuye al secado rpido. La fuerza del filamento continuo de nylon, que hace al nylon tan sobresaliente en aplicaciones industriales (cuerdas y tejidos), no es deseable en la fibra utilizada para indumentaria. La fibra de nylon tipo hebra es producida con una tenacidad de 0.3-0.4 N/tex y una extensin del 50-100%. La mayor parte de las atrs propiedades de las hebras de nylon difieren muy poco de las correspondientes al nylon de filamento continuo, Existe muy poca diferencia entre las caractersticas del nylon-6 y las del nylon-6,6.Propiedades trmicas y relativas a la humedadEl comportamiento trmico de la fibra de nylon y los efectos interrelacionados con la humedad tienen una influencia considerable en las propiedades fsicas. Estas son bsicas en la produccin de la fibra.Las propiedades trmicas y de resistencia a la luz son en gran medida producto de los estabilizantes especficos utilizados y de ciertos aspectos del proceso de hilado.Estabilizacin a la luz y el calorLuzEn la presencia de luz, el dixido de titanio, comnmente utilizado como un realzador del brillo, reacciona con el oxgeno para formar perxido, autocatalticamente, y el perxido degenera poliamidas en la ausencia de estabilizantes como las sales de manganeso. Se utilizan tambin aditivos como cidos hipofosforosos, fosfitos y fosfatos.Calor y luzLos principales productos gaseosos de la pirlisis del nylon-6,6 son el agua, el dixido de carbono y el amonaco. Las sales de cobre son los estabilizantes ms usados para fibras sin brillo para evitar la degradacin por calor y luz. Las sales generalmente se agregan antes de la polimerizacin.Estabilizacin contra la prdida de resistencia a alta temperatura bajo altas cargasUno de los factores fundamentales que han hecho posible la produccin de hilados para neumticos de nylon 6,6 es la capacidad de incrementar la temperatura de ruptura bajo altas cargas. Se emplean para su estabilizacin los compuestos de 9,9 dialquilhidroacridina, que se agregan en un % en peso de 0.4-1.0 respecto del monmero antes o durante la polimerizacin. Las bases de Schf tambin imparten buenas propiedades trmicas bajo carga.Estabilizacin contra la desorientacin por calor en lquidosLa desorientacin de las poliamidas en presencia de temperaturas de vulcanizacin en neumticos es un problema de significante importancia. Esta desorientacin es producida durante el tiempo en el cual los hilados para neumticos son expuestos a la humedad en baja carga durante la vulcanizacin, o cuando se libera la presin luego de la vulcanizacin. El problema puede ser parcialmente solucionado manteniendo algo de tensin en la cuerda al final de cese de la presin. Tambin puede evitarse parcialmente minimizando el contenido de humedad de las fibras para neumticos antes de la vulcanizacin.Estabilizacin contra la degradacin por calor y humedadLos filamentos de nylon sin estirar tanto del nylon 6,6, son susceptibles de degradacin en condiciones de humedad a 50 - 90C. La exposicin a 8-hidroxiquinolina protege efectivamente contra la degradacin.Propiedades elctricasLa conductividad elctrica del nylon es muy baja. La conductividad se incrementa con el contenido de humedad; su valor para el hilado de nylon 6,6 se incrementa en muchos rdenes de magnitud para un incremento de la humedad de 0 a 100 %.Las propiedades aislantes del nylon se manifiestan en la capacidad de acumular cargas elctricas estticas. Pueden generarse fcilmente tanto cargas positivas como negativas sobre la superficie por rozamiento o con sustancias apropiadas, seguidas de separacin. Estas cargas no se disipan fcilmente. La combinacin de la facilidad de formacin y dificultad en la prdida de cargas electrostticas es una caracterstica desfavorable en el nylon, que posee baja retencin de humedad.El incremento de humedad relativa y la incorporacin de ciertas sustancias en el polmero fundido antes del proceso de hilado, ayudan a disipar las cargas estticas.Los valores de las constantes elctricas del nylon 6 son aproximadamente similares a las del nylon 6,6, excepto por la constante dielctrica que es menor en el nylon-6,6.Propiedades fsicasEstructurales: Las poliamidas son polmeros lineales y, por consiguiente, materiales termoplsticos. Dichos polmeros cristalizan y mantienen una alta atraccin intermolecular. Estos compuestos tambin contienen segmentos de cadena alifticos, los cuales en funcin de su longitud, dan mayor o menor flexibilidad a la regin amorfa. De esta forma, la combinacin de, por una parte alta atraccin intermolecular en las zonas cristalinas y, de otra, la flexibilidad impartida por los segmentos hidrocarbonados en las zonas amorfas, confieren a los polmeros una alta tenacidad por encima de la temperatura de transicin vtrea aparente.Cristalinidad: Los homopolmeros de poliamida lineal consisten en fases cristalinas y amorfas. Comercialmente se estima una mezcla del 40 al 50 % en peso de fase cristalina. La medida promedio del cristal de poliamida ha sido determinada por escaneo de rayos X de pequeo ngulo y de ngulo amplio y depende de la historia trmica y mecnica del polmero. La macroestructura de volmenes de poliamidas son usualmente no orientadas y esfricas.Solubilidad: en general, los homopolmeros de poliamidas alifticas son insolubles en solventes orgnicos comunes a temperatura ambiente. Sin embargo, s lo son en cido frmico, fenoles, cido clorhdrico, cidos minerales y alcoholes fluorados. Los copolmeros de poliamidas alifticas son ms solubles.Degradacin de poliamidasHidrlisisEs la reaccin inversa a la amidacin. Como consecuencia, si el agua no es removida desde la masa de la reaccin, la reaccin de la poliamida eventualmente llega a un equilibrio y el peso molecular del polmero es limitado. En algunos procesos de polimerizacin, el vaco es aplicado para la mezcla y el peso molecular puede continuar creciendo. La reaccin de hidrlisis generalmente es lenta a temperatura ambiente, pero es acelerada a altas temperaturas y es catalizada por cidos o bases.

Caractersticas de las poliamidasEl Nylon 6 o Poliamida 6Es el ms conocido y utilizado de los plsticos tcnicos.Posee excelentes propiedades mecnicas, elctricas, trmicas, qumicas, y la posibilidad de ser modificado con aditivos (MoS2). El MoS2es disulfuro de molibdeno, utilizado como aditivo lubricante.Caractersticas principales:- Alta resistencia mecnica, rigidez, dureza y tenacidad- Buena resistencia a la fatiga- Alto poder amortiguador- Buenas propiedades de deslizamiento- Resistencia sobresaliente al desgasteEstas propiedades ofrecen a ingenieros y fabricantes un amplio rango de posibilidades de utilizacin que cumplen con los requerimientos de muchas industrias.Muchas veces, el Nylon 6 responde exitosamente donde metales y otros materiales fallan.Sus nombres comerciales ms comunes: GRILON, NYLON, ERTALON, SUSTAMID, ETC.Existen dos tipos bsicos y diferentes de POLIAMIDA 6.La extrusionada y la colada.La colada puede llevar aditivos antiabrasin y lubricantes, siendo siempre superior en caractersticas a la extrusionada, aunque esta ltima aguanta mejor los impactos

Pladinyl (nylon 6 por colada)Este plstico es especialmente diseado para fabricar piezas mecnicas tal como, ruedas, engranajes, descansos, polines, poleas y en general todo tipo de piezas mecnicas para alta carga.Dadas las condiciones de proceso del PLADINYL, ste posee propiedades mecnicas muy superiores a otros tipos de Nylon.El PLADINYL STANDAR (PLADINYL S) viene en color verde oscuro (verde petrleo). Tambin es fabricado el PLADINYL con aditivos que lo hacen muy autolubricante el cual se denomina PLADINYL-M y es de color amarillo

PLADINYL S

NylamidPlstico a base de Nylon que sustituye a los metalesVentajas de las piezas fabricadas en Nylamid contra las piezas metlicas:- Resulta ms econmico en unidad de volumen, comparndolo con los metales suaves y otros materiales- Evita la instalacin de costosos sistemas de lubricacin- Fcil de maquinar, por lo que se reducen los tiempos muertos por reposicin de partes de equipo al ser fabricadas en este material.- Su ligereza facilita el trabajo de los motores, por lo que se ahorra energa y se prolonga la vida til del equipo. - Pesa de 2 a 8 veces menos que los metales que sustituye.- Por sus caractersticas de absorber impacto se gana tener una maquinaria ms silenciosa. Adems de que soporta cargas que pueden fracturar los dientes de piezas de metal.- Dielctrico. Es ideal para piezas que van en equipos elctricos o electromecnicos.- Seguro, al no generar chispas, es segura su aplicacin en ambientes inflamables, explosivos o altamente combustibles. Adems de ser autoextinguible.

Nylamid es el plstico de ingeniera para la sustitucin de piezas mecnicas gastadas o averiadas que por sus propiedades ofrece el menor tiempo de retorno a su inversin

Pieza de nylamid

Barras de nylamid para mecanizar

Fibra de vidrioINTRODUCCIONLa fibra de vidrio, tal como lo indica su nombre, es un material que consiste en numerosos y extremadamente finas fibras de vidrio.Los fabricantes de vidrio, a lo largo de la historia, han experimentado con fibras de vidrio, pero la fabricacin en masa de fibra de vidrio, slo fue posible con la invencin de maquinaria de herramientas ms finas. En 1893, Edward Drummond Libbey exhibi un vestido en la Exposicin Mundial Colombina (Feria Mundial de Chicago) con la incorporacin de fibras de vidrio con el dimetro y la textura de las fibras de seda. Este fue usado por primera vez por la actriz de teatro popular de la poca Georgia Cayvan. Las fibras de vidrio tambin puede ocurrir naturalmente, como el pelo de Pele (es un trmino geolgico de hilos o fibras de vidrio volcnico que se forman cuando pequeas partculas de material fundido son lanzados al aire en erupciones volcnicas).La lana de vidrio, lo que se conoce comnmente hoy como "fibra de vidrio", sin embargo, fue inventado en 1938 por Russell Games Slayter de Owens-Corning como un material para ser utilizado como aislante. Se comercializa bajo el nombre comercial de Fiberglass, que se ha convertido en una marca registrada generalizada.La fibra de vidrio se utiliza comnmente como material aislante. Tambin se utiliza como agente de refuerzo para muchos productos polimricos, para formar un material compuesto muy fuerte y ligero denominado plstico reforzado con fibra de vidrio (PRFV). La fibra de vidrio tiene propiedades comparables a los de otras fibras como las fibras de polmeros y de carbono. Aunque no es tan fuerte o tan rgida como la fibra de carbono, es mucho ms barata y mucho menos frgil.

FORMACIN DE FIBRASLa fibra de vidrio se forma cuando el vidrio es extruido en muchos filamentos de dimetro pequeo adecuado para el procesamiento textil. La tcnica de calefaccin y moldeo de vidrio en fibras finas se conoce desde hace milenios, sin embargo, el uso de estas fibras para aplicaciones textiles es ms reciente. Hasta entonces se conoca las fibras de hilos cortados. La primera produccin comercial de fibra de vidrio fue en 1936. En 1938, Owens-Illinois Glass Company y Corning Glass Works se unieron para formar Owens-Corning Fiberglass Corporation. Cuando las dos compaas se unieron para producir y promover la fibra de vidrio, introdujeron en el mercado las fibras de vidrio de filamentos continuos. Hoy en da, Owens-Corning sigue siendo el mayor productor de fibra de vidrio en el mercado.Los tipos de fibra de vidrio ms comnmente utilizados son principalmente de vidrio E (vidrio de alumino-borosilicato con menos del 1% p/p de xidos alcalinos, principalmente para plstico reforzado con fibra de vidrio), pero tambin se utilizan: vidrio A (vidrio clcico con un poco o nada de xido de boro), vidrio E-CR (con silicato alumino-clcico, con menos del 1% p/p de xidos alcalinos, tiene alta resistencia a los cidos), vidrio C (vidrio sdico-clcico con alto contenido de xido de boro, que se utiliza, por ejemplo, para fibra de vidrio de primera necesidad), vidrio D (vidrio borosilicato con alta constante dielctrica), vidrio R (vidrio aluminosilicato sin MgO y CaO para altos requerimientos mecnicos), y vidrio S (vidrio aluminosilicato sin CaO, pero con alto contenido de MgO para alta resistencia).

ESTRUCTURA QUMICALa base de la fibra vidrio grado textil es la slice (SiO2). En su forma ms pura que existe como un polmero, (SiO2)n.

No tiene verdadero punto de fusin, pero se ablanda hasta los 2000C, en donde empieza a degradarse. A 1713C, la mayora de las molculas pueden moverse libremente. Si el vidrio es extruido y se enfra rpidamente a esta temperatura, ser incapaz de formar una estructura ordenada. En el polmero se forman grupos SiO4que se configuran como un tetraedro con el tomo de silicio en el centro, y los cuatro tomos de oxgeno en las esquinas. Estos tomos forman una red vinculadas en las esquinas compartiendo los tomos de oxgeno.

Los estados vtreo y cristalino de la slice (vidrio y cuarzo) tienen niveles similares de energa sobre una base molecular, que tambin implica que la forma cristalina es extremadamente estable. Con el fin de inducir la cristalizacin, debe ser calentado a temperaturas superiores a 1200C durante largos periodos de tiempo.A pesar de que la slice pura es un vidrio perfectamente viable para la fibra de vidrio, este debe ser trabajado en temperaturas muy altas, lo cual es un inconveniente a menos que estas propiedades qumicas especficas sean necesarias. Al ser enfriado rapidamente la slice se ve impedida de formar una estructura ordenada, es decir, presenta un estado amorfo.

Este es el vidrio que se emplea para lentes en telescopios y cosas por el estilo. Posee muy buenas propiedades pticas, pero es quebradizo. Lo habitual es introducir impurezas (ejemplo: carbonato de sodio) en el vidrio en forma de otros materiales para bajar su temperatura de trabajo. Adems esto nos brinda un vidrio ms resistente, con una estructura similar a sta:

Estos materiales tambin imparten otras propiedades a los cristales, que pueden ser beneficiosas en distintas aplicaciones. El primer tipo de vidrio utilizado para la fibra fue vidrio sodio-clcico o vidrio A. este no es muy resistente a los lcalis. Un nuevo tipo, vidrio E, entonces fue formulado, que es un vidrio de alumino-borosilicato que prcticamente no tiene constituyente alcalino (