TECNOLOGIA DE MATERIALES

SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL

TECNOLOGIA DEMATERIALES

PROFESOR:SANTIAGO GEYWITZ B.INGENIERO INDUSTRIAL


MATERIA


PROPIEDADES V/S

TAMAÑO DE MOLECULA

PROPIEDAD

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

GAS

SOLIDOS

LIQUIDOS


CUBICA CENTRADA

W ;Mo ;Fe-α ;Fe-δ


CUBICA DE CARAS CENTRADAS

Cu;Ag;Ni;Pb;Al;Au;Fe-γ


HEXAGONAL COMPACTA

Mg ;Zn ;Cd


METALES• CONDUCTIBILIDAD T° y Elec.

• MONOATOMICA

• BRILLO METALICO

• NO COMBINA CON “H”

• CON “O” FORMAN OXIDOS

• DUCTILES y MALEABLES

• PESADOS y LIGEROS


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


ENFRIAMIENTO DEALEACIONES Y METALES PUROS

LL+S

S

L

L+SS

T°

Tpo. Tpo.

T°


PROPIEDADES MECANICAS

• DEFORMACIONES• ELASTICO/PLASTICAS

• SOLICITACIONES• ESTATICA/DINAMICA/FATIGA

• DUREZA• HB / Rc / V / Sh


PROPIEDADES TECNOLOGICAS

• MALEABILIDAD

• DUCTILIDAD

• FUSIBILIDAD

• COLABILIDAD

• SOLDABILIDAD

• TEMPLABILIDAD

• MECANIZABILIDAD


DIAGRAMA DELENSAYO DE TRACCION

ε

Fza.

0

PE

SR

U


ACEROALEACION “Fe+C”

• HIERRO C / 0.008 %

• ACERO C / 0.008-2 %

• FUNDICION C / 2-6 %


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


ACEROS ESPECIALES

• ACEROS AL CARBONO

• ACEROS ALEADOS

• ACEROS PARA HERRAMIENTAS

• INOXIDABLES

• REFRACTARIOS

• ETC.


ELEMENTOS DE ALEACION

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

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


DESIGNACION DE ACEROS

• NCh :

• DIN :

• SAE:

• AISI :

• ISO :


TRATAMIENTOS TERMICOS

D.H.C.


RECOCIDO

• DE ABLANDAMIENTO

• DE NORMALIZACION

• DE ELIMINACION DE TENSIONES


TEMPLE

• CALENTAMIENTO

• ENFRIAMIENTO

• REVENIDO


ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL

• CEMENTACION ESPOLVOREADO

• CEMENTACION EN CAJA

• BAÑO CEMENTACION

• CEMENTACION GASEOSA


NITRURACION

• NITRURACION GASEOSA

• NITRURACION CON SALES


TEMPLE SUPERFICIAL

• FLAMEADO

• INDUCCION

• BONIFICADO


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


ALEACIONES A BASEDE COBRE

• LATONES

• BRONCES



• ALEACION • Cu ~ 70 % Sn ~ 30 %

• SON LOS LLAMADOS:

LATONES


LATONES• ALEACION

• Cu 57 % Sn 40 % Pb 3%

• MECANIZADO;TORNILLOS

• Cu 57 % Sn 40 % AL 2% Mn 1%

• ALTA RESISTENCIA



• ALEACION • Cu Sn ~ 92 % ~ 2 a 8 %

• SON LOS LLAMADOS:

BRONCES


BRONCES:

• BRONCE AL PLOMO:

• Sn 4 Zn 4 Pb 4 Cu %

– TIENEN +2,5% Pb

• USO BUJES ( 660 )


BRONCES:

• PLATA ALEMANA:

• Cu 57 Ni 12 Pb 2,5 Zn %

• MECANICA FINA; EMBUTICION


BRONCES:

• BRONCE FOSFORICO:

• Sn 8% P +1% Cu %

• ANTIFRICCION,ENGRANES


BRONCES:

• BRONCE DE CAÑON:

• Sn 6 Zn 6 Cu %

• MANUFACTURA DE ACUÑADOS


ALEACIONES DE PLOMO

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

• ANTIFRICCION,CARGAS MEDIANAS


ALEACIONES DE PLOMO

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

• FRICCION Y CARGAS


ALEACIONES DE PLOMO

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

• SOLDADURAS PLOMOESTAÑO• BLANDAS PARA MAT. PESADOS


ALEACIONES DE ALUMINIO

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

• TUBOS,PERFILES, FORJA(Si)



• FUNDICION:• Si 10 a 12% Mg 0,3 Al %

• ARENA,CARCASAS, CARTER,etc



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

• NO NORMALIZADAS


ALEACIONES DE MAGNESIO

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

• FUNDICIONES


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


PROCESOS DE CONFORMACION

• FUNDICION

• MODELADO EN FRIO

• MODELADO EN CALIENTE


FUNDICION

• EN ARENA

• EN CASCARA

• COQUILLA

• MICROFUSION

• A PRESION


LAMINACION

• DE CHAPAS

• DE PERFILES

• FABRICACION DE TUBOS


CONFORMADO EN CALIENTE

• FORJA

• ESTAMPADO

• RECALCADO

• EXTRUSION

• SINTERIZADO


CONFORMACION EN FRIO

• CORTE y PUNZONADO

• EMBUTICION

• DOBLADO

• ACUÑADO

• EXTRUSION

• REPUJADO

• TREFILADO


PLASTICOS DE

INGENIERIA


2

PEAD

3

PVC4

PEBD

1

PET

5

PP

6

PS

7

OTROS


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:

NOCIONES FUNDAMENTALES

MONOMERO

POLIMEROS


POLIMERIZACION


FUERZAS COHESIVA ó UNIONES


ENLACES QUIMICOS

HCN

HCN

HCN

HC

CN

HCN

HCN

HCN

HCN

HCN

etileno CH2

HC

CN

HC

CN

HCN

HCN

HCN

acrilonitrilo


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


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS

• OPTICAS• TERMICAS• ELECTRICAS• MECANICAS• QUIMICAS

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


PLASTICOSTECNICOS

PROPIEDADESMECANICAS

PROPIEDADESFISICAS

PROPIEDADESQUIMICAS

•DUREZA•IMPACTO•TRACCION•ROCE

•T° USO•HIGROSCOPIA•ESTABILIDAD

•CORROSION•ASEPSIA


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


IDENTIFICACION BASICA

• APROXIMACION PRELIMINAR: ASPECTO

• SOLUBILIDAD: COMPORTAMIENTO ANTE DISOLVENTES

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

• PIROMETRIA:

• PIROLISIS

• LLAMA

• FUNDIDO


COMPORTAMIENTO EN LA LLAMA


ADITIVOS

• ESTABILIZADORES

• RELLENOS

• PLASTIFICANTES

•Luz y calor

•Volumen

•Rigidez o fragilidad


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


INYECCION


COMPRESION


EXTRUSION


SOPLADO


VACIADO o COLADA


LECHO FLUIDIZADO


TERMOFORMADO


ROTOMOLDEO


R.T.M.


PULTRUSION


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


PLASTICOS CARGADOSCARGA + LIGANTE = CONCRETO

ARIDO + CEMENTO = CONCRETO TRADICIONAL

CARGA + RESINA

MARMOL CULTIVADOMARMOLINAMARMOL SINTETICO

CONCRETO POLIMERICOHORMIGON POLIMERICO


POLIMEROSCELULARES

EXPANDIDOS

ESPUMADOS

INTEGRALES

FLEXIBLES>% CELDA ABIERTA

SEMIRIGIDOSOELASTICOS

RIGIDOS>% CELDA CERRADA


UNIONDE

PLASTICOS

METODO

MATERIALES

•PEGAR

•ANCLAR

•SOLDAR

COMPATIBLES = SOLDAR

INCOMPATIBLES= ANCLAR


ENSAYOS

•DIN

•ISO

•ASTM

•NCh


PRINCIPALES ENSAYOS

• COMPRESION/TRACCION

• FLEXION

• IMPACTO

• DUREZA


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


REGLAS BASICAS DE SEGURIDAD

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