RESINAS Procesos de Manufactura

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PROCESOS DE MANUFACTURA 2012 INFORME DE PROCESOS DE RESINAS En el presente documento se realiza un informe detallado acerca de las resinas plásticas, sus aplicaciones y procesos, para llegar a un buen producto.

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resinas plasticas

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En el presente documento se realiza un informe detallado acerca

de las resinas plásticas, sus aplicaciones y procesos, para llegar a

un buen producto.

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INTRODUCCION

En el presente informe encontraremos una breve investigación sobre las resinas plástica, en

especial la resina poliestes, y se detallaran los procesos realizado en las actividades

prácticas en el taller en donde utilizamos diferentes materiales para llegar a bonitos

resultados.

En esos procesos se aplicaron todos los conocimiento adquirido gracias ala explicación del

maestro, de esa manera poder facilitar la realización de las actividades.

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OBJETIVOS:

El entender el proceso de preparación y aplicación de la resina poliéster y la fibra de

vidrio.

Comprender la importancia del uso de los elementos de protección personal ya que

estamos manipulando elementos nocivos para la salud.

Analizar la importancia del proceso para futuras aplicaciones en proyectos

productivos.

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MARCO TEORICO:

LA SOLDADURA

La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin

aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos. Es

necesario suministrar calor hasta que el material de aportación funda y una ambas

superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas

Los efectos de la soldadura resultan determinantes para la utilidad del material soldado. El

metal de aportación y las consecuencias derivadas del suministro de calor pueden afectar a

las propiedades de la pieza soldada. Deben evitarse porosidades y grietas añadiendo

elementos de aleación al metal de aportación, y sujetando firmemente las piezas que se

quieren soldar para evitar deformaciones. También puede suceder que la zona afectada por

el calor quede dura y quebradiza. Para evitar estos efectos indeseables, a veces se realizan

precalentamientos o tratamientos térmicos posteriores.

CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE SOLDADURA

Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:

- Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin

metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede

ser blanda o fuerte.

- Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo

Hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o

por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se

denominan

*autógenas: Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de

aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de

los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.

*Etimológicamente: esta expresión quiere decir «engendrada o efectuada por sí misma».

Tuvo su origen en Francia hacia la mitad del siglo XIX. Una confusión bastante extendida,

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Que es importante aclarar, es la de denominar como soldadura autógena a la oxiacetilénica

- Que se estudiará en un apartado posterior-, que sólo lo será cuando se realice sin metal de

Aportación.

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1. SOLDADURA TIG O GTAW

El proceso GTAW, TIG ó Heliarco es por fusión, en el cual se genera calor al establecerse

un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal de base o pieza a

soldar. Como en este proceso el electrodo no aporta metal ni se consume, de ser necesario

realizar aportes metálicos se harán desde una varilla o alambre a la zona de soldadura

utilizando la misma técnica que en la soldadura oxiacetilénica. La zona de soldadura estará

protegida por un gas inerte, evitando la formación de escoria o el uso de fundentes o “flux”

protectores. El Helio fue el primer gas inerte utilizado en estos procesos. Su función era

crear una protección sobre el metal fundido y así evitar el efecto contaminante de la

atmósfera (Oxígeno y Nitrógeno). La característica de un gas inerte desde el punto de vista

químico es que no reacciona en el proceso de soldadura. De los cinco gases inertes

existentes (Helio, Argón, Neón, Kriptón y Xenón), solo resultan aptos para ser utilizados en

esta aplicación el Argón y el Helio. Para una misma longitud de arco y corriente, el Helio

necesita un voltaje superior que el Argón para producir el arco. El Helio produce mayor

temperatura que el Argón, por lo que resulta más efectivo en la soldadura de materiales de

gran espesor, en particular metales como el cobre, el aluminio y sus aleaciones. El Argón se

adapta mejor a la soldadura de metales de menor conductividad térmica y de poco espesor,

en particular para posiciones de soldadura distintas a la plana.

Cuanto más denso sea el gas, mejor será su resultado en las aplicaciones de soldadura con

arco protegido por gas. El Argón es aproximadamente 10 veces más denso que el Helio, y

un 30% más denso que el aire. Cuando el Argón se descarga sobre la soldadura, este forma

una densa nube protectora, mientras que la acción del Helio es mucho más liviana y

vaporosa, dispersándose rápidamente. Por este motivo, en caso de usar Helio, serán

necesarias mayores cantidades de gas (puro o mezclas que contengan mayoritariamente

Helio) que si se utilizara Argón. En la actualidad y desde hace bastante tiempo, el Helio ha

sido reemplazado por el Argón, o por mezclas de Argón-Hidrógeno o Argón-Helio. Ellos

ayudan a mejorar la generación del arco eléctrico y las características de transferencia de

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metal durante la soldadura; favorecen la penetración, incrementan la temperatura

producida, el ancho de la fusión, la velocidad de formación de soldadura reduciendo la

tendencia al socavado. Además, estos gases proveen condiciones satisfactorias para la

soldadura de la gran mayoría de los metales reactivos tales como aluminio, magnesio,

berilio, columbio, tantalio, titanio y zirconio. Las mezclas de Argón-Hidrógeno o Helio-

Hidrógeno sólo pueden ser usadas para la soldadura de unos pocos metales como por

ejemplo algunos aceros inoxidables y aleaciones de níquel. En las uniones realizadas

aplicando el sistema TIG, el metal se puede depositar de dos formas: 1. por transferencia en

forma de “spray” y 2. Por transferencia globular. La transferencia de metal en forma de

spray es la más indicada y deseada. Esta produce una deposición con gran penetración en el

centro de la unión y decreciendo hacia los bordes. La transferencia globular produce una

deposición más ancha y de menor penetración a lo largo de toda la soldadura.

Por lo general, el Argón promueve a una mayor transferencia en spray que el Helio con

valores de corriente menores.

A su vez, posee la ventaja de generar fácilmente el arco, una mejor acción de limpieza en la

soldadura sobre aluminio y magnesio (trabajando con CA) con una resistencia mayor a la

tracción.

Equipo básico para TIG ó GTAW

El equipamiento básico necesario para ejecutar este tipo de soldadura está conformado por:

1. Un equipo para soldadura por arco con sus cables respectivos.

2. Provisión de un gas inerte, mediante un sistema de mangueras y reguladores de presión.

3. Provisión de agua (solo para algunos tipos de sopletes).

4. Soplete para soldadura TIG. Puede poseer un interruptor de control desde el cual se

comanda el suministro de gas inerte, el de agua y el de energía eléctrica.

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Equipo de soldadura TIG. Soldadura TIG.

Boquilla soldadura TIG.

2. SOLDADURA MIG/MAG.

La soldadura MIG/MAG es un proceso por arco bajo gas protector con electrodo

consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y unas

piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte

(soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG). La soldadura MIG/MAG es

intrínsecamente mas productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada

vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos sólidos

e hilos tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.

La soldadura MIG/MAG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran

velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores

pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde

se requiere una gran trabajo manual.

Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente calidad; en

otras palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres veces más que con el

proceso de electrodo revestido), con una buena calidad.

Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:

Se puede soldar en todas las posiciones

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Ausencia de escoria para retirar

Buena apariencia o acabado (pocos salpicados)

Poca formación de gases contaminantes y tóxicos

Soldadura de buena calidad radiográfica

Se suelda espesores desde 0.7 á 6 mm sin preparación de bordes

Proceso semiautomático o automático (menos dependiente de la habilidad de

operador)

Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja)

Equipo básico para MIG/MAG:

1. El equipamiento básico para GMAW consta de:

2. Equipo para soldadura por arco con sus cables.

3. Suministro de gas inerte para la protección de la soldadura con sus respectivas

mangueras.

4. Mecanismo de alimentación automática de electrodo continúo.

5. Electrodo continúo.

6. Pistola o torcha para soldadura, con sus mangueras y cables.

EQUIPO SOLDADUA MIG/MAG SOLDADURA MIG/MAG

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3. SOLDADURA POR ARCO.

El sistema de soldadura por arco eléctrico es uno de los procesos por fusión para unir piezas

metálicas. Mediante la aplicación de un calor intenso, el metal en la unión de dos piezas es

fundido causando una mezcla de las dos partes fundidas entre sí, o en la mayoría de los

casos, junto con un aporte metálico fundido. Luego del enfriamiento y solidificación del

material fundido, se obtuvo mediante este sistema una unión mecánicamente resistente. Por

lo general, la resistencia a la tensión y a la rotura del sector soldado es similar o mayor a la

del metal base. En este tipo de soldadura, el intenso calor necesario para fundir los metales

es producido por un arco eléctrico. Este se forma entre las piezas a soldar y el electrodo, el

cual es movido manualmente o mecánicamente a lo largo de la unión (puede darse el caso

de un electrodo estacionario o fijo y que el movimiento se le imprima a las piezas a soldar).

El electrodo puede ser de diversos tipos de materiales. Independientemente de ello, el

propósito es trasladar la corriente en forma puntual a la zona de soldadura y mantener el

arco eléctrico entre su punta y la pieza. El electrodo utilizado, según su tipo de naturaleza,

puede ser consumible, fundiéndose y aportando metal de aporte a la unión. En otros casos,

cuando el electrodo no se consume, el material de aporte deberá ser adicionado por

separado en forma de varilla. En la gran mayoría de los casos en que se requiera hacer

soldaduras en hierros, aceros al carbono y aceros inoxidables, son de uso común los

electrodos metálicos recubiertos.

Equipo básico para soldadura por ARCO:

En la soldadura, la relación entre la tensión o voltaje aplicado y la corriente circulante es de

suma importancia. Se tienen dos tensiones. Una es la tensión en vacío (sin soldar), la que

normalmente está entre 70 a 80 Volt. La otra es la tensión bajo carga (soldando), la cual

puede poseer valores entre 15 a 40 Volt. Los valores de tensión y de corriente variarán en

función de la longitud del arco. A mayor distancia, menor corriente y mayor tensión, y a

menor distancia, mayor corriente con tensión más reducida.

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EQUIPO

SOLDADURA POR ARCO

4. SOLDADURA OXIACETILENA.

La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena. En este tipo

de soldaduras no es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse

con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura

homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material

(soldadura autógena).

Si se van a unir dos chapas metálicas, se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar

rápidamente hasta el punto de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se

produce una costura. Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se

utiliza un soplete que combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como

combustible). La mezcla se produce con un pico con un agujero central del que sale

acetileno, rodeado de 4 o más agujeros por donde sale el oxígeno (y por efecto Venturi

genera succión en el acetileno). Ambos gases se combinan en una caverna antes de salir al

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pico, por donde se produce una llama color celeste, muy delgado. Esta llama alcanza una

temperatura de 3200ºC. Se pueden soldar distintos materiales: acero, cobre, latón, aluminio,

magnesio, fundiciones y sus respectivas aleaciones. Tanto el oxígeno como el acetileno se

suministran en botellas de acero estirado, a una presión de 15 kp/cm² para el acetileno y de

200 kp/cm² para el oxígeno. El acetileno además se puede obtener utilizando un gasógeno

que hidrata carburo, aunque es una práctica poco aconsejable, dado que hay que resguardar

el carburo de un elemento tan abundante como es el agua. En caso de incendio, hay que

apagar con polvo químico o CO2, dado que el agua aviva el fuego al generar acetileno.

EQUIPO SOLDADURA OXIACETILENA.

FUNDAMENTOS DEL PROCESO

MATERIALES UTILIZADOS

Resina poliéster Fibra de Vidrio

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Mek Aerosil

Acetato Thiner

MOLDEADO DE RESINA (PRACTICA 1):

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Para el moldeado con resina utilizamos un molde con la figura que deseamos copiar, resina

poliéster, octoato de cobalto que usaremos como pre acelerador de la resina, peróxido de

metiletilcetona (mek) que es el catalizador, para aumentar la viscosidad (toxitropia)

usaremos aerosil, para diluir usaremos monómero estireno y pigmento para resina.

Preparamos el molde, si es necesario aplicamos cera desmolde ante si su superficie

es muy porosa. Para preparación de la resina y cantidad necesaria se calcula el

volumen, se le adiciona 1%-2% de octoato de cobalto (si se usa resina pre acelerada

no es necesario aplicarlo), si se desea dar pigmentación se adiciona pigmento hasta

lograr el tono deseado, para aumentar la viscosidad se agrega aerosil y para diluir

agregamos monómero estireno luego aplicamos entre 1.25%- 2%-3% de

catalizador mek dependiendo de la temperatura ambiente teniendo en cuenta la

reacción exotérmica. Mezclamos lo suficiente para lograr una mezcla homogénea.

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Procedemos al llenado del molde dando tiempo para que la reacción endurezca la

resina y posteriormente procedemos a desmoldear.

PLÁSTICO REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO (PRACTICA 2):

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El refuerzo con fibra de vidrio es usado para dar mayor resistencia a la pieza que vayamos a

fabricar, en este caso preparamos la resina de forma igual a la anterior y aplicamos una

primera capa que llamamos gel coat que es la superficie que nos proporciona un acabado

liso, posteriormente aplicamos las capas de fibra de vidrio y gel coat hasta que logremos el

grosor necesario.

En nuestra práctica preparamos láminas de 10 cm x 10 cm para luego ser ensambladas y

obtener un cubo con estas.

Iniciamos cortando las

tablas y el acetato en

medidas de 10 x 10 cm,

posteriormente las

unimos…

... Posteriormente

realizamos las mezclas

correspondientes aplicando

diferentes pigmentos, y así

poder obtener láminas de

diferentes colores…

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...Procedemos a llenar los

moldes y después de unos

cuantos minutos…

…sacamos las laminas secas y

ensamblamos obteniendo un cubo

de diferentes colores

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CONCLUSIONES

A realizar los pasos adecuado en el momento de utilizar resina obtenemos productos

muy llamativos.

Las resinas plásticas son utilizadas en diversos usos; a veces decorativos, y también

con buenas propiedades mecánicas.

Los porcentajes utilizados en la aplicación del catalizador y aerosil son importantes;

cuando se realizan la mezcla con la resina si aplicamos mucha cantidad hacemos

que la pieza se caliente mucho y se dañe más fácil, pero si por el contrario

utilizamos muy poco catalizador el proceso se demora más y en ocasiones no

alcanza a llegar ni al estado gelatinoso.

BIBLIOGRAFIA (FUENTES DE CONSULTA)

.Wikipedia

http://www.nobile.com.ar/resinas%20poliester.htm

Información suministrada por el docente en actividades desarrolladas en clase.

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ANEXOS

JOYAS CON INCLUSIÓN DE INSECTOS EN RESINAS PLÁSTICAS

De la misma forma que el ámbar

natural ha preservado durante

milenios pequeños insectos en

su interior, hoy en día podemos

repetirlo con resinas plásticas y

los insectos que, por favor,

encontremos ya muertos de

forma natural.

Una joyería basada en la

naturaleza siempre tendrá una

mirada de aceptación entre

nuestros clientes, ya que la

naturaleza y el paisaje tienen la

capacidad de calmarnos y

brindarnos alegría interior.

Muchas veces nos topamos con insectos de belleza inigualable pero, pobrecitos, si están

aún vivos déjalos seguir su camino…

Los ejemplos que aquí traemos están realizados por artistas de la joyería con gran

creatividad, ojalá también con la suficiente conciencia ecológica como para recolectar

insectos muertos.

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La inclusión en resinas plásticas es una técnica bastante simple aplicada a la joyería y la

bisutería de fantasía ya que se trabaja con pequeñas cantidades y en tamaños muy

reducidos.

Generalmente las dificultades con las resinas plásticas es que levantan bastante

temperatura, sobretodo manejado en cantidades grandes.

Las resinas plásticas son productos químicos que puedes conseguir con facilidad y se

componen por 2 o 3 partes que debes mezclar en las proporciones correctas, como se indica

en los envases.