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TECNOLOGIA DEMATERIALES

PROFESOR:SANTIAGO GEYWITZ B.INGENIERO INDUSTRIAL

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MATERIA

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PROPIEDADES V/S

TAMAÑO DE MOLECULA

PROPIEDAD

N° de ATOMOS DE “C” en la MOLECULA3 26

GAS

SOLIDOS

LIQUIDOS

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CUBICA CENTRADA

W ;Mo ;Fe-α ;Fe-δ

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CUBICA DE CARAS CENTRADAS

Cu;Ag;Ni;Pb;Al;Au;Fe-γ

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HEXAGONAL COMPACTA

Mg ;Zn ;Cd

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METALES• CONDUCTIBILIDAD T° y Elec.

• MONOATOMICA

• BRILLO METALICO

• NO COMBINA CON “H”

• CON “O” FORMAN OXIDOS

• DUCTILES y MALEABLES

• PESADOS y LIGEROS

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CARACTERISTICAS DE LAS ALEACIONES

• > DUREZA Y RESISTENCIA• Pto DE FUSION INFERIOR• > FACILIDAD DE COLADA• > RESISTENCIA QCA. y AL ROCE• SEMEJANTE A LOS NOBLES• < COSTO• < TENACIDAD• < DUCTILIDAD y MALEABILIDAD• < CONDUCTIBILIDAD T° y ELEC

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ENFRIAMIENTO DEALEACIONES Y METALES PUROS

LL+S

S

L

L+SS

Tpo. Tpo.

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PROPIEDADES MECANICAS

• DEFORMACIONES• ELASTICO/PLASTICAS

• SOLICITACIONES• ESTATICA/DINAMICA/FATIGA

• DUREZA• HB / Rc / V / Sh

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PROPIEDADES TECNOLOGICAS

• MALEABILIDAD

• DUCTILIDAD

• FUSIBILIDAD

• COLABILIDAD

• SOLDABILIDAD

• TEMPLABILIDAD

• MECANIZABILIDAD

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DIAGRAMA DELENSAYO DE TRACCION

ε

Fza.

0

PE

SR

U

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ACEROALEACION “Fe+C”

• HIERRO C / 0.008 %

• ACERO C / 0.008-2 %

• FUNDICION C / 2-6 %

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CLASIFICACION BASICA

• ACERO SUAVE <10 %C

• DULCE 10-0,25 %C

• SEMIDURO 0,25-0,75 %C

• DURO 0,75-1,35 %C

• DURISIMO < 1,35 %C

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ACEROS ESPECIALES

• ACEROS AL CARBONO

• ACEROS ALEADOS

• ACEROS PARA HERRAMIENTAS

• INOXIDABLES

• REFRACTARIOS

• ETC.

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ELEMENTOS DE ALEACION

• COBALTO• CROMO• MANGANESO• NIQUEL• SILICIO• WOLFRAMIO• ALUMINIO• BERILIO

• COBRE• MOLIBDENO• PLOMO• VANADIO• AZUFRE• CARBONO• FORFORO • NITROGENO

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DESIGNACION DE ACEROS

• NCh :

• DIN :

• SAE:

• AISI :

• ISO :

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TRATAMIENTOS TERMICOS

D.H.C.

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RECOCIDO

• DE ABLANDAMIENTO

• DE NORMALIZACION

• DE ELIMINACION DE TENSIONES

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TEMPLE

• CALENTAMIENTO

• ENFRIAMIENTO

• REVENIDO

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ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL

• CEMENTACION ESPOLVOREADO

• CEMENTACION EN CAJA

• BAÑO CEMENTACION

• CEMENTACION GASEOSA

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NITRURACION

• NITRURACION GASEOSA

• NITRURACION CON SALES

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TEMPLE SUPERFICIAL

• FLAMEADO

• INDUCCION

• BONIFICADO

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METALES Y ALEACIONES NO FERROSAS

• Cu y SUS ALEACIONES

• Al y SUS ALEACIONES

• Ni y SUS ALEACIONES

• Pb y SUS ALEACIONES

• Sn y SUS ALEACIONES

• Zn y SUS ALEACIONES

• OTRAS ALEACIONES

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ALEACIONES A BASEDE COBRE

• LATONES

• BRONCES

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ALEACIONES A BASEDE COBRE

• ALEACION • Cu ~ 70 % Sn ~ 30 %

• SON LOS LLAMADOS:

LATONES

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LATONES• ALEACION

• Cu 57 % Sn 40 % Pb 3%

• MECANIZADO;TORNILLOS

• Cu 57 % Sn 40 % AL 2% Mn 1%

• ALTA RESISTENCIA

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ALEACIONES A BASEDE COBRE

• ALEACION • Cu Sn ~ 92 % ~ 2 a 8 %

• SON LOS LLAMADOS:

BRONCES

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BRONCES:

• BRONCE AL PLOMO:

• Sn 4 Zn 4 Pb 4 Cu %

– TIENEN +2,5% Pb

• USO BUJES ( 660 )

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BRONCES:

• PLATA ALEMANA:

• Cu 57 Ni 12 Pb 2,5 Zn %

• MECANICA FINA; EMBUTICION

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BRONCES:

• BRONCE FOSFORICO:

• Sn 8% P +1% Cu %

• ANTIFRICCION,ENGRANES

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BRONCES:

• BRONCE DE CAÑON:

• Sn 6 Zn 6 Cu %

• MANUFACTURA DE ACUÑADOS

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ALEACIONES DE PLOMO

• PLOMO DURO:• Sb 12 Cu 0,9 Ni< 0,3 As<1,5 Pb %

• ANTIFRICCION,CARGAS MEDIANAS

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ALEACIONES DE PLOMO

• METAL BLANCO:• Sn 5 a 80 Cu 1 a 6 Sb 12 a 15,5 (Pb2)

• FRICCION Y CARGAS

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ALEACIONES DE PLOMO

• SOLDADURAS:• Sn 20 a 63 Sb 0,2 a 1,2 Pb %

• SOLDADURAS PLOMOESTAÑO• BLANDAS PARA MAT. PESADOS

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ALEACIONES DE ALUMINIO

• MALEABLES:• Cu 4 a 4,5 Mg Mn Si Al %

• TUBOS,PERFILES, FORJA(Si)

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ALEACIONES DE ALUMINIO

• FUNDICION:• Si 10 a 12% Mg 0,3 Al %

• ARENA,CARCASAS, CARTER,etc

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ALEACIONES DE ALUMINIO

• PISTONES:• Si 18 a 25% Cu 1% Ni 1% Mg 1% Al %

• NO NORMALIZADAS

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ALEACIONES DE MAGNESIO

• LIVIANAS:• Mn 0,3 a 2% Al 6% Zn 1 a 3 % Mg %

• FUNDICIONES

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ALEACIONES DE PLATA

• SOLDADURAS:• Ag 12 a 72% Cu 16 a 48% Zn 22 a 40%

• MATERIALES BLANDOS• CON: Mn 8% Ni 5% P 5%

• METALES DUROS SOBRE ACERO

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PROCESOS DE CONFORMACION

• FUNDICION

• MODELADO EN FRIO

• MODELADO EN CALIENTE

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FUNDICION

• EN ARENA

• EN CASCARA

• COQUILLA

• MICROFUSION

• A PRESION

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LAMINACION

• DE CHAPAS

• DE PERFILES

• FABRICACION DE TUBOS

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CONFORMADO EN CALIENTE

• FORJA

• ESTAMPADO

• RECALCADO

• EXTRUSION

• SINTERIZADO

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CONFORMACION EN FRIO

• CORTE y PUNZONADO

• EMBUTICION

• DOBLADO

• ACUÑADO

• EXTRUSION

• REPUJADO

• TREFILADO

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PLASTICOS DE

INGENIERIA

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2

PEAD

3

PVC4

PEBD

1

PET

5

PP

6

PS

7

OTROS

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ABREVIACIONES• ABS:

• EP:

• EVA:

• HMWPE:

• HDPE:

• LDPE:

• PA:

• PC:

• PE :

• PEC:

• PET:

• PF :

• POM:

• PP:

• PS:

• PTFE:

• PUR:

• PVC:

• PVDF:

• SAN:

• GRP/FRP/GFK:

• BR:

• EPM:

• EU:

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NOCIONES FUNDAMENTALES

MONOMERO

POLIMEROS

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POLIMERIZACION

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FUERZAS COHESIVA ó UNIONES

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ENLACES QUIMICOS

HCN

HCN

HCN

HC

CN

HCN

HCN

HCN

HCN

HCN

etileno CH2

HC

CN

HC

CN

HCN

HCN

HCN

acrilonitrilo

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POLIETILENOPE

ESTE MATERIAL PRESENTA DIFERENTESCARACTERISTICAS DEPENDIENDO DE SU

ESTRUCTURA MOLECULAR.SE CONOCEN LOS DE ALTA,MEDIA Y

BAJA DENSIDAD. SIENDO PEAD (HDPE)EL DE MAYOR APLICACIÓN.

POSEE EXCELENTES CARACTERISTICASQUIMICAS Y MECANICAS, BUENA RESISTENCIA

A LA ABRASION Y LOS RAYOS UV

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POLITETETRAFLUORITILENOPTFE

ES EL PLASTICO FLUORADO DE MAYOR PRODUCCION. ES RESISTENTE A

PRACTICAMENTE TODOS LOS QUIMICOS Y SOLVENTES Y A CASI CUALQUIER TEMERATURA.

TIENE UN ALTO PESO MOLECULAR Y ES FABRICADO EN BARRAS , TUBOS Y OTRAS FORMAS. TIENE ALTA RESISTENCIA AL

IMPACTO Y COEF. DE FRICCION BAJO.

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POLIPROPILENOPP

ES UN POLIMEROCRISTALINO MUY RESISTENTE AL CALOR,RIGIDO Y PRESENTA INTERESANTES CUALIDADES EN RELACION A SU RESISTENCIA

QUIMICA. ES EL TERMOPLASTICO MAS LIVIANO.

A PESAR DE SUS BUENAS CUALIDADES NO ES RECOMENDABLE UTILIZARLO CON ACIDOS

OXIDADOS, DETERGENTES, HIDROCARBUROS Y ALGUNOS MATERIALES ORGANICOS CLORADOS.

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POLIFLURORURO DE VIDILENOPVDF

ES UN TERMOPLASTICO FLUORADO CON UN PTRO. DE FUSION DE 178 °C, SUS ESTRUCTURA

QUIMICA ES SIMILAR AL DEL PTFE CON LA DIFERENCIA DE QUE NO ES COMPLETAMENTE

FLUORADO. POSEE ALTA RESISTENCIA AL ESTIRAMIENTO, MUY MOLDEABLE Y CON UNA

ALTA PERMEABILIDAD A LOS GASES.NO ES RECOMENDABLE SU EXPOSICION A

AGENTES FUERTEMENTE ALCALINOS, ACIDOS Y SOLVENTES.

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FENOPLASTICOS

LOS MATERIALES DE PARTIDA SON EL FENOL Y EL FORMALDEHIDO. AL CALENTAR AMBOS EN PRESENCIA DE UN CATALIZADOR SE PRODUCE

RESINA FENOLICA PURA.EL ENDURECIMIENTO TOTAL SE REALIZA DURANTE EL MOLDEO POR PRENSADO Y

SIMULTANEO CALENTAMIENTO. LA RESINA ENDURECIDA ES INSOLUBLE Y YA NO FUNDE.

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AMINOPLASTICOS

LOS MATERIALES DE PARTIDA SON EL EL FORMALDEHIDO Y LAS AMINAS. LA

ELABORACION DE LAS RESINAS SE REALIZA POR CONDENSACION DE LAS AMINAS POR SI MISMAS

O EN MEZCLAS. A 140°C SE PRENSA EN CALIENTE, EL PROCESO DE ENDURECIMIENTO

PUEDE SER ACELERADO Y REGULADO MEDIANTE CATALIZADORES.

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POLIESTERES NO SATURADOS

LOS ESTERES SON COMPUESTOS QUIMICOS DE ACIDOS Y ALCOHOLES, DISUELTOS EN UN COMPUESTO VINILICO POLIMERIZABLE,

GENERALMENTE ESTIRENO.LAS T° DE REACCION SON DE 80 a 100 °C, AÑADIENDO UN ENDURECEDOR PUEDEN

ENDURECER A 20 °C, LOS TIEMPOS DE ENDURECIMIENTO VARIAN ENTRE LO 2 min.

Y VARIAS HORAS.LA RESINA DE POLIESTER Y ESTIRENO, PUEDE ALCANZAR UNA RESISTENCIA MUY ALTA CON

FIBRAS Y CARGAS, DADA SU EXCELENTE ADHERENCIA.

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POLIBUTADIENO

EL BUTADIENO SE POLIMERIZA EN PRESENCIA DEL SODIO, DE AHÍ EL NOMBRE DE “BUNA”.

LAS MOLECULAS QUE APARECEN POR POLIMERIZACION SON REDUCIDAS POR

DESINTEGRACION Y TRAS EL MOLDEO, SON VULCANIZADAS. ASI SE RETICULAN,CON LO QUE EL

MATERIAL ADQUIERE PROPIEDADES ELASTICAS COMO LA GOMA.

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ESPUMAS DE POLIURETANOPUR

ESTAS FORMAN PARTE DE LA FAMILIA DE LOS PLASTICOS ESPUMADOS, LLAMADOS TAMBIEN

EXPANDIDOS O CELULARES. SON DE BAJA DENSIDAD Y ESTRUCTURA CELULAR Y SE FABRICAN POR

DISTINTOS PROCESOS.SON POLIMEROS TERMOPLASTICOS QUE PUEDEN SER TERMOESTABLES, PRODUCIDOS POR LA REACCION DE

CONDENSACION DE UN POLIISOCIANATO Y UN COMPUESTO CONTENIENDO GRUPOS HIDROXILOS,

TAL COMO UN POLIOL.LOS PLASTICOS ESPUMADOS SE PRESENTAN EN UNA

AMPLIA GAMA DE CONSISTENCIAS, DESDE EL ALGODÓN A LA MADERA DURA.

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PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS

• OPTICAS• TERMICAS• ELECTRICAS• MECANICAS• QUIMICAS

• Color, Transparencia• Resistencia al calor• Resistencia Dieléctrica• Fuerza• Reacción

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PLASTICOSTECNICOS

PROPIEDADESMECANICAS

PROPIEDADESFISICAS

PROPIEDADESQUIMICAS

•DUREZA•IMPACTO•TRACCION•ROCE

•T° USO•HIGROSCOPIA•ESTABILIDAD

•CORROSION•ASEPSIA

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PE HMWPE PP PTFE PVDF PVC

DENSIDAD G/cm3 0.95. 0.94 0.91 2.18 1.78 1.4

FLUENCIA N/mm2 22 27 18 90

RUPTURA N/mm2 28 40 35 25 55 30

ALARGAMIENTO % 600 >350 800 500 50 20

DUREZA N/mm2 57 40 80 30 100 130

IMPACTO KJ/m2 18 65 25 16 6 4

FUSION °C 130 140 165 327 175 160

TEMPERATURAS °C 90/125 80/120 90/140 260/300 110/150 60/70

CONDUCT. T° W/(K°m) 0.4 0.42 0.22 0.25 0.13 0.14

DILATACION mm/m°C 0.17

RESISTENCIAS Ohm 16>10

15>10

16>10

16>10

15>10

14>10

ESTRUCTURA CH2-CH2 CH2-CHCH3 CF2-CF2 CH2-CF2

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IDENTIFICACION BASICA

• APROXIMACION PRELIMINAR: ASPECTO

• SOLUBILIDAD: COMPORTAMIENTO ANTE DISOLVENTES

• DENSIDAD APARENTE: ρ = MASA/VOLUMEN (g/cm3)

• PIROMETRIA:

• PIROLISIS

• LLAMA

• FUNDIDO

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COMPORTAMIENTO EN LA LLAMA

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ADITIVOS

• ESTABILIZADORES

• RELLENOS

• PLASTIFICANTES

•Luz y calor

•Volumen

•Rigidez o fragilidad

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TRANSFORMACION

CO IN Y E C C ION

OU R S E T

IN Y E C C ION

T ERMOFORMA DO

R EC U P ER A C ION

R EV E S T IM IE N T O

COEX T R U S ION

SOP L A DO

EX T R U S ION

M EC A N IZA DO

COL A DA

P U L T R U S ION

L E C HO -F L U ID IZA DO

ROT A C ION A L

OT R OS

P LAST ICOS

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INYECCION

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COMPRESION

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EXTRUSION

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SOPLADO

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VACIADO o COLADA

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LECHO FLUIDIZADO

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TERMOFORMADO

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ROTOMOLDEO

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R.T.M.

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PULTRUSION

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PRFV

MATERIASPRIMAS

MATERIALESY

ADITIVOS

OTROS

•RESINAS

•REFUERZOS

•OTROS

•INHIBIDORES•ESTABILIZANTES•TIXOTROPICOS•DESMOLDANTES

•GEL COAT•PASTAS•MASILLAS

•VINILISTER•POLIESTER•EPOXICAS•OTRAS

•FIBRA DE VIDRI•FIBRA DE CARBONO•OTRAS

•SOLVENTES•CATALIZADORES•ACELERANTES

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PLASTICOS CARGADOSCARGA + LIGANTE = CONCRETO

ARIDO + CEMENTO = CONCRETO TRADICIONAL

CARGA + RESINA

MARMOL CULTIVADOMARMOLINAMARMOL SINTETICO

CONCRETO POLIMERICOHORMIGON POLIMERICO

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POLIMEROSCELULARES

EXPANDIDOS

ESPUMADOS

INTEGRALES

FLEXIBLES>% CELDA ABIERTA

SEMIRIGIDOSOELASTICOS

RIGIDOS>% CELDA CERRADA

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UNIONDE

PLASTICOS

METODO

MATERIALES

•PEGAR

•ANCLAR

•SOLDAR

COMPATIBLES = SOLDAR

INCOMPATIBLES= ANCLAR

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ENSAYOS

•DIN

•ISO

•ASTM

•NCh

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PRINCIPALES ENSAYOS

• COMPRESION/TRACCION

• FLEXION

• IMPACTO

• DUREZA

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RELACION DE COSTO

• LDPE 1

• HDPE-HMW 1,4

• PE-UHMW 3,2

• PA 4

• PC 4,1

• PET 1,5

• POLIESTER 1,4

• PP 1

• PS 1,2

• PTFE 10

• PUR 2,3-5,3

• PVC 0,9

• PVDC 2,5

• PVDF 14,3

• ABS 2,6

PRECIO US$ / Kg

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REGLAS BASICAS DE SEGURIDAD

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