Guia de Procesos de Fabricacion

MTRA. SILVIA YOLANDA VÁZQUEZ ISLAS CAPACITACION PROFESIONAL Y SERVICIOS INTEGRADOS

PROCESOS DE FABRICACIÓN

1

GUÍA DE ESTUDIOS.

PROCESOS DE FABRICACIÓN. LICENCIATURA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS 3°

UNIVERSIDAD VERACRUZANA-CESUNV

MTRA. SILVIA YOLANDA VÁZQUEZ ISLAS



2

CPSI

CAPACITACIÓN PROFESIONAL

PROCESOS DE

FABRICACIÓN

CAPACITACIÓN PROFESIONAL Y SERVICIOS

INTEGRADOS



3

Prohibida la reproducción parcial o total

de esta guía de estudios sin la autorización por escrito

de CPSI

Material Didactico Reg. CPSI-vaispf6501



4

Índice

Temas y subtemas Pág.

PROGRAMA DE ESTUDIOS DE LA CARRERA INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS. PROCESOS DE FABRICACIÓN.

6

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA 9

PRÓLOGO 12

INTRODUCCION 13

OBJETIVOS 14

UNIDAD 1. CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN 15

1.1. Procesos que cambian la forma del material. 19

1.2. Procesos que provocan desprendimiento de viruta. 20

1.3. Procesos para el acabado de las superficies. 21

1.4. Procesos para el ensamblado de los materiales. 21

1.5. Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales. 22

1.6. Procesos de manufactura para cepillos de codo, de mesa, de aserrado, rectificado y maquinados por abrasivos.

23

ACTIVIDADE DE LA UNIDAD 1 29

UNIDAD 2. PROCESOS DE ENSAMBLE (MONTAJE) 30

2.1. Procesos de ensamble 31

2.2. Procesos de ensamble no permanentes. 36

2.2.1. Semipermanentes. 37

2.2.2. Permanentes 37

2.3. Selección del método de ensamble 39

2.4. Dispositivos para montaje. 46

ACTIVIDAD DE LA UNIDAD 2. 47

UNIDAD 3. PROCESO DE LA INDUSTRIA QUÍMICA 51

3.1. Procesos físicos 52

3.2. Procesos sólidos 52

3.3. Procesos con fluidos 52

3.4. Procesos de separación por transferencia de materia. 54

3.5. Procesos químicos 61

3.6. Procesos termoquímicos 61

3.7. Procesos electroquímicos 61

3.8. Procesos electroquímicos reversibles e irreversibles. 62

ACTIVIDAD DE LA UNIDAD 3 63

UNIDAD 4 OTROS PROCESOS INDUSTRIALES PLASTICOS, COMPUESTOS TERMOGUARANTES, TERMO-PLÁSTICOS Y PROCESOS ESPECIALES.

66

4.1.1. Ventajas y limitaciones 66

4.1.2. Tipos de plásticos 66

4.1.3. Materias primas 81



5

4.1.4. Compuestos termofraguantes resinas fenólicas 82

4.1.5. Compuestos termofraguantes resinas amónicos 82

4.1.6. Compuestos con resinas furámicas. 83

4.1.7. Expócidos y silicones 84

4.1.8. Celulosas, polietileno, polipropileno y poliestireno. 84

4.1.9. Polisulfones, plásticos, ABS y nylon 86

4.2. Máquinas por ultrasonidos y con chorro abrasivo. 87

4.2.3. Maquinados electroquímicos, 88

4.2.1. Maquinados con chorro de agua, por descarga eléctrica, por rayo láser y por haz de electrones.

88

CONCLUSIÓNES DEL CURSO. 90

PROYECTO FINAL 91

BIBLIOGRAFIA 94

HOJA DE CONTROL DE ACTIVIDADES 95



6

PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS.

NOMBRE DE LA ASIGNATURA PROCESOS DE FABRICACIÓN

OBJETIVOS (S) GENERALE (S) DE LA ASIGNATURA.

Identificar lo que es un proceso de fabricación para elaborar un producto incluyendo las fases de la transformación del mismo, desde la materia prima hasta finalizar con el producto terminado.

Conocer los diferentes procesos de fabricación.

Responder al cuestionamiento y formar un criterio sobre los procesos de ensamble.

Responder a cuestionamientos de los diferentes procesos físicos y químicos que se presentan en la industria nacional.

Responder a cuestionamientos de los diferentes procesos de cambio de formas.

Responder a cuestionamientos sobre los nuevos materiales descubiertos tradicionales en la fabricación de partes.

Temas y subtemas. UNIDAD 1. CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN. 1.1. Procesos que cambian la forma del material. 1.2. Procesos que provocan desprendimiento de viruta. 1.3. Procesos para el acabado de las superficies. 1.4. Procesos para el ensamblado de los materiales. 1.5. Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales. 1.6. Procesos de manufactura para cepillos de codo, de mesa, de aserrado, rectificado y maquinados por abrasivos. UNIDAD 2. PROCESOS DE ENSAMBLE (MONTAJE) 2.1. Procesos de ensamble. 2.2. No permanentes. 2.2.1. Semipermanentes.

CLAVE DE LA ASIGNATURA S402305

CICLO, ÁREA O MÓDULO 3° Cuatrimestre



7

2.2.2. Permanentes 2.3. Selección del método de ensamble. 2.4. Dispositivos para montaje.

UNIDAD 3. PROCESOS DE LA INDUSTRIA QUÍMICA. 3.1. Procesos físicos. 3.2. Procesos con sólidos. 3.3. Procesos con fluidos 3.4. Procesos de separación por transferencia de materia. 3.5. Procesos químicos. 3.6. Procesos termoquímicos. 3.7. Procesos electroquímicos - Reversibles - Irreversibles. UNIDAD 4. OTROS PROCESOS INDUSTRIALES PLASTICOS, COMPUESTOS TERMOFRAGUANTES, TERMOPLASTICOS Y PROCESOS ESPECIALES. 4.1.1. Ventajas y limitaciones 4.1.2. Tipos de plásticos 4.1.3. Materias primas. 4.1.4. Compuestos termofraguantes resinas fenólicos. 4.1.5. Compuestos con resinas formicas. 4.1.6. Expócidos y silicones. 4.1.7. Celulosas, poliestirenos, polietireno y polipropileno. 4.1.8. Polisulfones, plásticos, ABS y Nylon. 4.1.9. Resinas acrílicas, de vinilo y con chorro abrasivo. 4.2. Maquinados por ultrasonido y con chorro abrasivo. 4.2.1. Maquinados con chorro de agua, por descarga eléctrica. 4.2.2. Maquinados electroquímicos, por rayos láser, y por haz de electrones.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.

Conocimiento de los diferentes métodos de fabricación que intervienen en los procesos industriales.

MODALIDADES DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA:



8

Exámenes parciales por unidad 60%

Reporte de visitas industriales 20%

Actividades firmadas 30%

Proyectos e Investigaciones 10%

TOTAL 100%



9

NOMBRE DEL CURSO: PROCESOS DE FABRICACIÓN

NOMBRE DEL CATEDRÁTICO SILVIA YOLANDA VÁZQUEZ ISLAS

NOMBRE DEL ALUMNO:

FECHA: ACIERTOS: CALIFICACIÓN:

EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA

OBJETIVO. El catedrático aplicará la evaluación diagnóstica para valorar el nivel de conocimientos de los participantes respecto a los temas a desarrollar. INSTRUCCIÓN GENERAL. Este instrumento de evaluación consta de 12 preguntas, cada respuesta vale 2 puntos, dispones de 15 minutos. Al término de la misma solicite retroalimentación por parte del instructor.

Primera Sección: lea de manera detenida y conteste correctamente las siguientes preguntas.

1. ¿Qué es proceso?

2. ¿Qué significa fabricación?

3. ¿Qué entiende por proceso de fabricación?



10

4. ¿Qué es un proceso de ensamble?

5. ¿Qué es un proceso físico?

6. ¿Qué es un proceso químico?

7. ¿Qué es un proceso electroquímico?

8. ¿A qué se refiere el término acabado de las superficies?



11

9. ¿En qué consiste el proceso de ensamble?

10. ¿Qué es un dispositivo de montaje?

11. ¿a qué se refiere el término materias primas? Maneja ejemplos

12. ¿En qué consiste el proceso para el acabado de las superficies?

Catedrático. Alumno.

___________________ ___________________________



12

Objetivos.

Identificará lo que es un proceso de fabricación para

elaborar un producto, incluyendo las fases de la

transformación del mismo, desde la materia prima,

hasta finalizar con el producto terminado.

Conocerá los diferentes procesos de fabricación.

Responderá ante el cuestionamiento y se formará un

criterio sobre los procesos de ensamble.

Responderá ante los cuestionamientos de los diferentes

procesos que cambian la forma de los materiales.

Responderá a cuestionamientos sobre los nuevos

materiales descubiertos tradicionales en la fabricación

de partes.



13

UNIDAD 1. CLASIFICACIÓN DE LOS

PROCESOS DE FABRICACIÓN.

OBJETIVO PARTICULAR. Al término de la unidad, el alumno identificará qué es

un proceso de fabricación, los diferentes procesos de fabricación, así como

las fases de la transformación del mismo, desde la materia prima hasta

finalizar con el producto terminado.

En la Ingeniería Industrial y de Sistemas el concepto de proceso adquiere gran importancia, debido la práctica en esta carrera, requiere:

Planear, integrar, organizar, dirigir y controlar

Estas actividades permiten a los IIS lograr sus objetivos en el ejercicio de su profesión.

El IIS debe considerar a los procesos de producción como una herramienta para:

El diseño y definición de planes, programas y proyectos El diseño, integración, organización, dirección y control de sistemas La optimización del trabajo La evaluación de resultados Establecimiento de normas de calidad El aumento y control de la eficiencia Etc.

Concepto de proceso en la Ingeniería

Industrial

"Proceso es el conjunto de actividades relacionadas y

ordenadas con las que se consigue un objetivo

determinado"



14

Concepto de manufactura

Se pueden dar dos definiciones:

1. Manufactura. "Obra hecha a mano o con el auxilio de máquina.// 2. Lugar donde se fabrica" (diccionario de la lengua española de la real academia de la lengua)

2. Manufactura.

Conjunto de actividades organizadas y programadas para la transformación de materiales, objetos o servicios en artículos o servicios útiles para la sociedad.

Manufactura y el ingeniero industrial y de sistemas.

El ingeniero industrial y de sistemas, observa a la manufactura como un mecanismo para la transformación de materiales en artículos útiles para la sociedad. También es considerada como la estructuración y organización de acciones que permiten a un sistema lograr una tarea determinada.

En el ámbito industrial se suelen considerar convencionalmente los procesos elementales que se indican, agrupados en dos grandes familias:

Tecnología mecánica:

Moldeo o Fundición o Pulvimetalurgia o Moldeo por inyección o Moldeo por soplado o Moldeo por compresión

Conformado o deformación plástica. o Laminación o Forja o Extrusión o Estirado o Conformado de chapa o Encogimiento o Calandrado

http://es.wikipedia.org/wiki/Fundici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Pulvimetalurgia

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_inyecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_soplado

http://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo_por_compresi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Laminaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Forja

http://es.wikipedia.org/wiki/Extrusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Estirado&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Conformado_de_chapa&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Encogimiento&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Calandrado



15

Procesos con arranque de material o Mecanizado

Torneado Fresadora Taladrado

o Electroerosión

Tratamiento térmico o Templado o Revenido o Recocido

o Nitruración o Sinterización

Tratamientos superficiales; Acabado o Eléctricos

Electropulido o Abrasivos

Pulido

Tecnología química

Procesos físicos Procesos químicos

o Tratamientos superficiales Pasivado

http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado

http://es.wikipedia.org/wiki/Torneado

http://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

http://es.wikipedia.org/wiki/Taladro

http://es.wikipedia.org/wiki/Electroerosi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Templado_del_acero

http://es.wikipedia.org/wiki/Revenido

http://es.wikipedia.org/wiki/Recocido

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitruraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Sinterizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Acabado

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=El%C3%A9ctricos&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Electropulido

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Abrasivos&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Pulido

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procesos_f%C3%ADsicos&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Procesos_qu%C3%ADmicos&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Tratamientos_superficiales&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Pasivado



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LA CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA

1. Procesos que cambian la forma del material

Metalurgia extractiva Fundición Formado en frío y en caliente Metalurgia de los polvos Moldeo de plásticos

2. Procesos que provocan desprendimiento de viruta para obtener la forma, terminado y tolerancias de las piezas deseadas.

Maquinado con arranque de viruta convencional Torno Fresado Cepillado Taladrado Brochado Rimado

3. Procesos para acabar superficies

Por desprendimiento de viruta Por pulido Por recubrimiento

4. Procesos para el ensamble de materiales

Ensambles temporales Ensambles permanentes

5. Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales.

Tratamientos térmicos Tratamientos químicos

Y uno más que se refiere a los servicios y organismos no lucrativos



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1.1. PROCESOS QUE CAMBIAN LA FORMA DEL

MATERIAL.

Fundición: verter el metal derretido en moldes los cuales se enfrían y endurecen

de la forma adecuada.

En el campo de la ingeniería se le conoce al término de FUNDICIÓN al proceso

mediante el cual se hace elevar la temperatura a un material (en éste caso un

metal) más allá de su punto de fusión para poderlo manejar y formar más

fácilmente en moldes y así obtener como resultado algunas geometrías

complicadas, las cuales no serían posibles de obtener si el material se encontrara

en su estado sólido. Generalmente el material a fundir no es un metal puro, sino

que se encuentra combinado con alguna impureza o con algún

Forja: caliente o frio: caliente: labrar el metal con un martillero. Se hace a

varios materiales hierro, cobre, latón, aluminio, magnesio, acero

Frio: se hace fluir el metal solido a tremenda presión para que tome la forma

deseada.

Extrusión: eyección (proyectar al exterior), del material hecho a partir de polvo

metálico o pellas de plástico que se fuerzan a través de boquillas para producir

formas largas.

Laminado: los lingotes de acero que no se refunden se pasan calientes a la

laminadora de bandas de rodillo.

Formación de laminado: consiste en adelgazar y reducir tramos cortos de barra

pasándolos por los rodillos.

Estirado: cada matriz estira la pieza para darle forma

Flexión: las tiras de hoja o planchas se doblan en ángulos, canales o tubos.

Troquelado se troquela con una matriz para darle forma determinada

Corte: se hace con tijeras para vencer su última resistencia entre bordes

afilados.

Repujado: es labrar metal delgado en figuras sencillas o complejas. Corte con

soplete: es el que se hace al acero pesado quemándolo con un soplete cortado.

Formado explosivo: es un proceso de formado de alto índice de energía cuyas

partes se forman bajo presiones extremadamente altas.



18

Formado electrohidráulico: proceso por el que la energía eléctrica se convierte

directamente en trabajo.

Formado magnético: la energía eléctrica se convierte en trabajo útil.

Formado eléctrico: un proceso especial para moldear los metales produce piezas

por disposición electrolítica.

Formado de Pulvimetal: es el arte y ciencia de elaborar productos comerciales

con polvos metálicos tratado por presión.

Moldeo plástico: es todo material que puede ser moldeado o modelado.

1.2. PROCESOS QUE PROVOCAN DESPRENDIMIENTO

DE VIRUTA. (Tradicionales)

Torneado: la pieza gira contra herramienta fija.

Lijado: para dar superficie fija.

Cepillado: es la remoción del metal en la que se mueve la pieza del trabajo en

línea recta.

Lijado para darle una superficie lisa.

Taladrado: es hacerle agujero a una pieza haciendo fuerza contra este.

Aserrar: es una operación de movimiento de corte continuo con una hoja

dentada

Fresado: es en la que el metal se elimina colocando la pieza de trabajo contra

una cortadora rotativa.

Esmerilado: es la remoción del metal por una rueda abrasiva giratoria

No tradicionales

Ultrasónico: maquinar materiales duros y quebradizos.

Descarga eléctrica: su mayor utilidad se hace patente en moldes de matrices

moldes y otras herramientas.



19

Laser: se utiliza en proyectos científicos.

Maquinado electroquímico: las piezas de trabajo son el ánodo y la herramienta

es el cátodo es una operación de depleción o agotamiento.

Fresado químico: es un grabado químico controlado en el que se remueve metal

para producir modelos de multifacéticos.

Maquina de haz de electrones: en este proceso se genera calor impeliendo

electrones a alta velocidad a la pieza de trabajo.se hace en el vacío.

Maquinado de plasma: es un soplete de plasma se calienta un gas mediante un

arco de tungsteno sirve para torneado y cepillado

1.3. PROCESOS PARA ACABADO DE LAS SUPERFICIES

Pulido: usan ruedas de paño o bandas con arena

Galvanoplastia: aplicar recubrimientos decorativos de níquel, cobre, zinc.

Limpieza en el Tambor: sirve para eliminar oxido o impurezas.

Bruñido: el propósito de este es producir superficies correctamente geométricas.

Roció metálico: se aplica a través de polvo metálico que se rocía en una

superficie

1.4. PROCESOS PARA EL ENSAMBLADO DE LOS

MATERIALES.

Soldadura: unir 2 piezas derritiéndolas.

Sinterizacion: unir polvos metálicos o de otra especie sometiéndolas a elevadas

temperaturas.

Remachado: Este proceso unir las piezas con un remache.

Presión: cuando dos piezas encajan entre si se aprietan una en contra de la otra



20

1.5. PROCESOS PARA CAMBIAR LAS PROPIEDADADES

FISICAS DE LOS MATERIALES.

Tratamiento térmico: se calienta o enfría en solido para cambiar estado.

Trabajo en caliente: el lingote se puede convertir en una forma estructural en

forma de hoja para trabajarlo caliente sobre la temperatura de re cristalización

Trabajo en frio: después del trabajo caliente este sirve para aumentar su

dureza, maquinibilidad, presión dimensional y acabado de superficie.

Chorreo de granalla con impacto: es un método empleado para aumentar la

resistencia a la fatiga de un metal a tensión de compresión desencadenadas en su

superficie por el disparo de una lluvia de granalla sobre la superficie.

PROCESAMIENTO DEL PLASTICO

Moldeo de compresión: se coloca en un molde calentado donde el calor lo

ablanda cuando el molde se cierra y se aplica presión esto hace que el material

fluya y tome la forma del recipiente.

Moldeo por inyección: es cuando el termo plástico pasa de sólido a líquido o

viceversa sin perder su estado químico.

Moldeo giratorio: se giran simultáneamente moldes de pared delgada entorno a

dos ejes perpendiculares entre sí los moldes se calientan sin dejar de girar.

Moldeo de transferencia: el material se calienta y se comprime en una cámara y

se fuerza su paso por bebedero u orificio adentro de la cavidad del molde.

Molde soplado: se sopla aire para que el parisón se expanda a las paredes del

molde.

Termoformado: consiste en calentar una hoja de termoplástico hasta que se

ablanda y se forzará a adaptarse a la forma de un molde empleando presión del

aire.



21

1.6. PROCESOS DE MANUFACTURA PARA CEPILLOS

DE CODO, DE MESA, DE ASERRADO, RECTIFICADO Y

MAQUINADOS POR ABRASIVOS.

Procesos De manufactura en banco

Es aplicable cuando se requieren los procesos manuales de:

Algunos procesos del trabajo de banco son:

Aserrado

Limado

Corte de metales

Acabado de metales

Abocardado de metales

Roscado

Para ello se utilizan:

1. Sierras o seguetas

2. Limas

3. Machuelos y tarrajas

4. Rimas para escariado

5. Brochas para terminados

6. Equipo diverso.

Ajuste

Marcado (troqueles)

Acabado

Afilado

Formado



22

El trabajo en banco se caracteriza porque las piezas obtenidas son únicas, su

tiempo de elaboración es muy grande; en comparación con las que son

elaborados con máquinas y por sus dimensiones poco precisas.

Los cepillos de codo son también conocidos como máquinas mortajadoras

horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud y generan

acabados de desbaste o de afinado.

La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para

producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza

de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las

cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de

vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance

se dan por medio de la mesa de trabajo.

Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del

torno.

Tipo de trabajo y movimientos.

Los cepillos pueden generar escalones, chaflanes, ranuras o canales de formas

especiales.

El movimiento principal lo tiene la herramienta, la cual va sujeta a una torre del

brazo o ariete del cepillo.



23

El movimiento de avance lo proporciona la mesa de trabajo por medio de un

dispositivo llamado trinquete, el cual durante la carrera de trabajo de la

herramienta no se mueve, pero al retroceso sí lo hace.

El movimiento de penetración en el cepillo se logra por medio del ajuste de la

mesa de trabajo.

mp = movimiento principal

S = avance

Ret. = retroceso

a = penetración

Herramientas de corte para cepillos de codo.

Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se

usan en los tornos. La figura muestra herramientas de corte para diversas

operaciones de maquinado que se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de

las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de

desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral.

Los ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté

maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado

necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación lateral.



24

Como se ve en la figura el portaherramientas universal se puede girar para cinco

tipos distintos de cortes:

En los cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada tipo se

necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la pieza se mueve durante una

operación, puede dañar seriamente al cepillo, o al operador.

Los portaherramientas que

usan los cepillos de codo

también se asemejan a los de

los tornos. Sin embargo, el

agujero cuadrado por el que

pasa la herramienta es

paralelo a la base en los

portaherramientas para

cepillo. Con frecuencia se usa

el portaherramientas universal

o de base giratoria.



25

La mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo se pueden sujetar en una

prensa. Las barras paralelas se usan para soportar a la pieza sobre las quijadas de

la prensa, en sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa. También se

utilizan las bridas y los tornillos en T para fijar a las piezas o a las prensas sobre

la mesa de trabajo.

Maquinados por abrasivos y rectificado.

Los trabajos de manufactura realizados por medio de piedras de esmeril pueden

ser:

a. Desbaste

b. Afilado

c. Terminado

d. Corte

Los esmeriles son conocidos también como muelas y se componen de granos

abrasivos y de un material aglutinante que los mantiene unidos.

Existen varias clases de material abrasivo:

Material abrasivo Nombre de los materiales

Natural Corundum, esmeril y cuarzo

Artificiales Electrocorumdum, corindon artificial, carborundum (carburo

de silicio)

Los granos abrasivos en los esmeriles pueden tener diferentes tamaños. Cuando

el grano es muy grueso se tiene gran rendimiento pero las superficies resultantes

son ásperas. Con grano fino se tienen rendimientos reducidos en cantidad de

viruta desprendida pero con superficies con acabados de calidad.



26

RECTIFICADORA

Estas maquinas se clasifican dentro de las que utilizan muelas abrasivas, estas

muelas abrasivas generalmente son de forma cilíndrica, de disco o de copa, las

muelas abrasivas están formadas por granos individuales de material muy duro,

aglutinados de manera apropiada, generalmente son de oxido de aluminio o

carburo de silicio.

Las rectificadoras se pueden clasificar de diversas maneras según el tipo de

superficie a mecanizar: rectificadoras universales, cilíndricas, horizontales,

verticales, exteriores e interiores, entre otras.

En el rectificado es posible corregir todas imperfecciones de naturaleza

geométrica causada por posibles procesos realizados al material para lograr

ciertas características, como son las rugosidades superficiales, excentricidad de

piezas cilíndricas, o deformaciones producto del temple.

El rectificado puede ser muy preciso permitiendo así ajustar las dimensiones de

una pieza en el orden de las milésimas de milímetro, por lo tanto es un paso en

el mecanizado de la pieza que se realiza casi siempre al final.



27

ACTIVIDAD DE LA UNIDAD 1.

Instrucciones: Investiga las fases que integran un proceso de transformación,

desde la materia prima hasta el producto terminado. Tiempo 1 hora. Valor de la

actividad 5 puntos.

TAREAS.

Elabora en una cartulina un proceso productivo con imágenes, siguiendo el

ciclo de transformación

Realiza un diagrama de cada uno de los diferentes procesos de

fabricación. Dispones de 1 hora. Valor de la actividad 10 puntos.



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UNIDAD 2. PROCESOS DE ENSAMBLE

(MONTAJE).

OBJETIVO PARTICULAR. Al término de la unidad, el alumno, diferenciará los

procesos de ensamble, a través de las exposiciones, investigaciones y lecturas

adicionales a ésta guía.

2.1. PROCESOS DE ENSAMBLE.

La función básica de proceso de ensamble, (montaje) es unir dos o más partes

entre sí para formar un conjunto o subconjunto completo. La unión de las partes

se puede lograr con soldadura de arco o de gas, soldadura blanda o dura o con el

uso de sujetadores mecánicos o de adhesivos.

Sujeción mecánica se puede lograr por medio de tornillos, remaches, roblones,

pasadores, cuñas y uniones por ajuste a presión estos últimos se consideran



29

sempiternamente, (Que durará siempre; que, habiendo tenido principio, no

tendrá fin) las efectuadas con otros sujetadores mecánicos no son permanentes

los mecánicos son más costosos y requiere capacidad en la preparación de partes

por unir.

Algunas partes se unen de modo permanente con soldadura eléctrica o de gas,

soldadura blanda, o dura y algunos adhesivos. La soldadura se efectúa con el uso

de calor, de presión o ambos.

El calor producirá cierto efecto sobre las partes unidas para satisfacer la amplia

variedad de necesidades en la manufactura, se han desarrollado y están en uso.

Procesos de Ensamble.

Soldadura

La soldadura es un proceso de unión de materiales en la cual se funden las superficies de contacto de dos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión.

La soldadura es un proceso relativamente nuevo, su importancia comercial y tecnológica se deriva de lo siguiente:

1. La soldadura proporciona unión permanente

2. La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales.

3. En general, la soldadura es una forma más económica de unir componentes, en términos de uso de materiales y costos de fabricación.

4. La soldadura no se limita al ambiente de fábrica. Puede realizarse en el campo.

Tipos de Soldadura

Soldadura por fusión – estos procesos usan el calor para fundir los materiales base. En muchas operaciones de soldadura por fusión, se añade un metal de aporte a la combinación fundida para facilitar el proceso y aportar volumen y resistencia a la unión soldada.



30

Soldadura de estado sólido – este proceso se refiere a los procesos de unión en los cuales la fusión proviene de la aplicación de presión solamente o una combinación de calor y presión. Algunos procesos representativos de este proceso son:

Soldadura por difusión, las partes se colocan juntas bajo presión a una temperatura elevada.

Soldadura por fricción, es un proceso similar al de difusión, solo que la temperatura se obtiene al friccionar las partes a unir.

Soldadura ultrasónica – se realiza aplicando una presión moderada entre las dos partes y un movimiento oscilatorio a frecuencias ultrasónicas en una dirección paralela a las superficies de contacto. La combinación de las fuerzas normales y vibratorias produce intensas tensiones que remueven las películas superficiales y obtienen la unión atómica de las partes.

La Unión por Soladura

La soldadura produce una conexión sólida entre dos partes denominada unión por soldadura, así es como se denomina a este contacto de los bordes o superficies de las partes que han sido unidas.



31

Tipos de uniones

(a) Unión empalmada – en esta unión, las partes se encuentran en el mismo plano y unen sus bordes.

(b) Unión de esquina – Las partes en una unión de esquina forman un ángulo recto y se unen en la esquina del ángulo.

(c) Unión superpuesta – Esta unión consiste de dos partes que se sobreponen

(d) Unión T – Una parte es perpendicular a la otra cuando se unen

(e) Unión de bordes – las partes en una unión de bordes están paralelas con al menos uno de sus bordes en común y la unión se hace en el borde común.

Existe otros tipos de soldadura como:

1. Soldadura metálica con arco protegido

2. Soldadura metálica con arco eléctrico y gas

3. Soldadura con núcleo fundente

4. Soldadura electro gaseosa

5. Soldadura con arco sumergido

La soldadura por resistencia es principalmente un tipo de soldadura por fusión donde el calor se obtiene mediante la generación de una gran resistencia eléctrica dirigida hacia el flujo de corriente en la unión que se va a soldar



32

2.2. UNIONES ADHESIVAS

El uso de adhesivos data de épocas antiguas, y el pegado fue probablemente el primero de los métodos de unión permanente utilizada. Los adhesivos tienen un alto rango de aplicaciones de unión y sellado, para integrar materiales similares y diferentes, como metales, plásticos, cerámica, madera, papel y cartón entre otros.

La unión con adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno a los materiales que se desea unir para la fijación de ambas superficies.

Generalmente, las uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se hacen con soldadura, y para eso se toman en cuenta algunos principios:

1. Se debe maximizar el área de contacto de la unión

2. Los pegados son más fuertes en cizalla y en tensión, y las uniones deben diseñarse para que se apliquen tensiones de esos tipos. (a) y (b)

3. Los pegados son más débiles en hendiduras o desprendimientos, y deben diseñarse para evitar este tipo de tensiones. (c) y (d)



33

Tipos de Adhesivos

Existe una gran cantidad de adhesivos comerciales, pero todos estos pueden clasificarse dentro de 3 categorías: 1) naturales, 2) inorgánicos y 3) sintéticos.

Los adhesivos naturales son materiales derivados de fuentes como plantas y animales, e incluyen las gomas, el almidón, la dextrina, el flúor de soya y el colágeno. Este tipo de adhesivos se limita aplicaciones de bajo tensión.



34

Lo adhesivos inorgánicos se basan principalmente en el silicio de sodio y el oxicloruro de magnesio, aunque el costo de estos es relativamente bajo, su resistencia es similar a los naturales.

Los adhesivos sintéticos constituyen la categoría más importante en la manufactura; incluyen diversos polímeros termoplásticos y duroplásticos

Métodos de aplicación de adhesivos

1) Aplicación con brocha

2) Rodillos manuales

3) Serigrafía

4) Por flujo

5) Por aspersión o atomización

6) Con aplicadores automáticos (ver figura 1)

7) Recubrimiento mediante rodillo (ver figura 2)

2 1



35

2.2.2. Ensamble Mecánico

Tornillos, Tuercas y Pernos

Los tornillos y los pernos son sujetadores con roscas externas. Hay una diferencia técnica entre un tornillo y un perno, que con frecuencia se confunde en su uso popular. Un tornillo es un sujetador con rosca externa que, por lo general, se ensambla en un orificio roscado ciego. Un perno es un sujetador con rosca externa que se inserta a través de orificios en las partes y se asegura con una tuerca en el lado opuesto.

Existen distintos tipos de cabezas para los tronillos y los pernos, entre estos destacan los de la siguiente figura:



36

Otros sujetadores roscados y equipo relacionado

1) Los insertos con tornillo de rosca son pernos sin cabeza con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa. Fig. 1.

2) Los sujetadores roscados prisioneros son sujetadores con rosca que han pre ensamblado permanentemente a una de las partes que se van a unir. Fig. 2.

Fig. 1.

Fig. 2.



37

Remaches y ojillos

Los remaches son sujetadores que se utilizan ampliamente para obtener una unión permanente en forma mecánica. Estos remaches son una punta con cabeza y sin rosca que se usa para unir dos(o más) partes, la punta pasa a través de orificios en las partes y después forma una segunda cabeza en la punta del lado opuesto.

Los ojetes u ojillos son sujetadores tubulares de paredes delgadas con un reborde en un extremo. Se usan para producir una unión empalmada permanente entre dos (o más) partes planas.



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Ajustes por interferencia

Los ajustes de agarre automático son la unión de dos partes, en las cuales los elementos que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se oprimen juntos, pero una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble.

Existen otros ajustes por interferencia como:

a) Puntillado – es una operación de sujeción en la cual se usa una maquina que produce las puntillas en forma de U de alambre de acero, y de inmediato las inserta a través de las dos partes que se van a unir.



39

b) Engrapado – son grapas en forma de U que se clavan a través de dos partes que se van a unir.

c) Cosido – es un método de unión común para partes suaves y flexibles, tales como telas y piel, el método implica el uso de un cordón o hilo largo entrelazado con las partes para producir una costura continua entre ellas.

Diseño para ensambles

En años recientes el diseño de ensambles ha recibido mucha atención, pero sus operaciones tienen un enorme costo de mano de obra, y para que el diseño sea exitoso se plantean dos puntos sencillos:

1) diseñar el producto con la menor cantidad de partes posibles

2) diseñar las partes restantes para que se ensamblen con facilidad.



40

Y se siguen algunos principios para dicho diseño.

Usar la menor cantidad de partes posible para reducir la cantidad de ensambles requeridos

Reducir la cantidad de sujetadores roscados requeridos

Estandarizar los sujetadores

Reducir dificultades de orientaciones de las partes

Evitar las partes que se enredan.

Diseño para ensamble automatizado

Además de los métodos de ensamble manual, hay diversos sistemas automatizados para realizar operaciones de ensamble mecánico, entre ellos están: 1) máquinas de propósito especial y 2) sistemas programables.

Las máquinas de propósito especial generalmente consisten en una serie de estaciones de trabajo, en las cuales se añaden partes y/o se ejecutan operaciones de unión.

Los sistemas de ensamble programables se utilizan para producir una variedad limitada de ensambles distintos. Con frecuencia se emplean robots industriales, ya sea como estaciones de trabajo bajo múltiples o como un robot único en una estación.

Para facilitar el ensamble automatizado se siguen estos puntos:

a) Usar la modularidad en el diseño de productos

b) Reducir la necesidad de que se manejen varios componentes a la vez

c) Limitar las direcciones requeridas de acceso

d) Componentes de alta calidad

e) Usar ajustes de agarre automático



41

2.4. DISPOSITIVOS PARA MONTAJE.

En todas las máquinas herramienta se consideran tres ejes sobre los cuales se pueden desarrollar dos tipos de movimiento:

1. Rotatorio 2. Lineal

Por lo regular los ejes son identificados con las letras "Z", "Y" y "X"

El eje "Z" es el eje sobre el cual la herramienta o la pieza gira, así si una fresa tiene a su herramienta girando verticalmente su eje "Z" será vertical y la fresa se conoce como una fresa vertical. Si en un torno la pieza gira en el eje horizontal el torno será horizontal y el eje "Z" será horizontal.

Los ejes "Y" y "X" se ubican de diferentes maneras según los fabricantes de las máquinas herramienta, observe las siguientes máquinas y sus ejes trabajo.



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Los movimientos rotatorios se logran por medio de motores conectados a engranes o tornillos sinfín que permiten graduar las velocidades y potencias.



43

Los movimientos lineales se logran por medio de los motores de paso a paso conectados a cremalleras que permiten el avance o retroceso lineal de las piezas o partes

Movimiento principal, de avance y de penetración en una máquina herramienta

En la operación de las máquinas herramienta los tres movimientos que son considerados como el alma de las máquinas:

1. Movimiento principal

Es el movimiento que tiene la pieza o la herramienta para que se logre el desprendimiento de la viruta. Por ejemplo en un torno el movimiento principal es el que ejecuta la pieza y en una fresa es el que se da en la herramienta.

2. Movimiento de avance

Es el que permite a la herramienta desprender material de manera permanente y controlada. En el caso de un torno es el movimiento del buril que hace que se desprenda viruta y en la fresa es el movimiento de la mesa.

3. Movimiento de penetración

Es el que da la profundidad o espesor del material desprendido. Tanto en la fresa como en el torno es qué tanto se entierra la herramienta.

S' = avance

a = penetración

Mp = movimiento

principal



44

DISPOSITIVOS PARA EL TRABAJO MANUAL

En la mayoría de las máquinas herramienta se cuenta con dispositivos para el trabajo y ajuste manual. Con estos dispositivos se puede analizar la forma en la que se realizará el trabajo o ajustar los inicios o términos de las acciones de una máquina.

Los dispositivos de trabajo manual varían de acuerdo con el tipo y marca de la máquina que se esté utilizando, sin embargo existen siempre un conjunto de dispositivos que pueden generalizarse en todas las máquinas herramienta, como los que a continuación se presentan:

Dispositivo Función

Manivela de avance

En la mayoría de las máquinas existe una manivela que permite dar avance a la herramienta o a la pieza de manera manual, con la acción de este sistema, el que por lo regular está conectado a tornillos sin fin, cremalleras y engranes se logra la alimentación de material para el corte en cada revolución de las máquinas.

Manivela de penetración

Para lograr que en cada pasada las máquinas herramienta desprendan más material, por lo regular existe una manivela que da profundidad o entierra a la herramienta en la pieza a desbastar.

Ajuste de alturas o posición

En las máquinas herramienta por lo regular se requiere subir o bajar las herramientas o las piezas a trabajar, esto se logra con el movimiento de las mesas de trabajo o los sujetadores de las herramientas. Lo anterior se observa desde el ajuste en la cuña de una torre con su buril, hasta el movimiento de la base de un taladro o fresa.

Ajuste de velocidades

Con los intercambios de poleas o engranes en las máquinas herramienta se logra el funcionamiento a diferentes velocidades, las velocidades que son modificadas son las velocidades de corte y avance.

Ajuste de avance Con el ajuste de las diferentes



45

automático velocidades de una máquina se puede obtener el movimiento del tornillo sinfín del torno, esté conectado a un engrane logrará movimientos regulares de las diferentes partes de las máquinas.



46

ACTIVIDAD DE LA UNIDAD 2.

En equipos de 4 alumnos, realicen las 10 principales conclusiones de esta unidad. Disponen de 15

minutos. Valor de la actividad 5 puntos.



47

TAREA.

Realizar una investigación documental y de campo sobre los diversos procesos de

ensamble (montaje).

Svazquez1 hotmail.com

http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://www.encuentromatrimonial.com/01Imag_EMespana/arroba.jpg&imgrefurl=http://www.encuentromatrimonial.com/Index.html&usg=__eOECIyVSLUnZ8mzeLDLrojEMGgg=&h=300&w=300&sz=10&hl=es&start=4&itbs=1&tbnid=95OQk9NtkU4kIM:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q=arroba&hl=es&gbv=2&tbs=isch:1



48

ACTIVIDAD DE LA UNIDAD 2

En equipos de 4 o 5 estudiantes acudirán a una industria o empresa que se

dedique al proceso de ensambles permanentes, no permanentes y

semipermanentes. Y a través de observaciones y entrevistas identificarán

las distintas fases del proceso.

Levantarán evidencia física de la visita a la industria (fotografías o videos)

Presentarán en diapositivas o en video el proceso y lo explicarán ante el

grupo identificando, materiales, proceso, equipo, maquinaria, dispositivos

de montaje etcétera.

EQUIPO DE TRABAJO.____________________________

INTEGRANTES:

NOMBRE (S) CORREO ELECTRÓNICO



49

UNIDAD 3. PROCESOS DE LA

INDUSTRIA QUIMICA.

OBJETIVO PARTICULAR. Al término de la unidad, el alumno diferenciará los

diferentes procesos físicos y químicos que se presentan en la industria

nacional, mediante la lectura y análisis del material de la guía.

Existen dos tipos de industria química:

Industria química de base: Utilizan las materias primas básicas y elaboran productos intermedios que, a su vez, sirven de materia prima para otras industrias

Industrias químicas de transformación: Están destinadas al consumo directo de las personas, emplean como materias primas los productos elaborados por las industrias químicas de base. La química fina, como se le denomina a este sector industrial, comprende numerosas industrias especializadas (medicamentos, fertilizantes, plaguicidas, colorantes, etc..).

LA INDUSTRIA QUIMICA. La Industria Química es un importante

sector de la economía. Abarca un campo bastante diversificado que transforma insumos importados y nacionales en sus diferentes operaciones.

La industria química se ocupa de la extracción y procesamiento de las materias primas, tanto naturales como sintéticas, y de su transformación en otras sustancias con características diferentes de las que tenían originalmente, para satisfacer las necesidades de las personas mejorando su calidad de vida. Su objetivo principal es elaborar un producto de buena calidad con el costo más bajo posible, y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio.

http://es.wikipedia.org/wiki/Materias_primas

http://es.wikipedia.org/wiki/Medio



50

Es un sector que produce insumos para diversas industrias, incluyendo a los sectores productivos más relevantes como la minería, agroindustria, textil, metal mecánica, curtiembre, pesca y otras actividades.

ÁMBITO DE LA INDUSTRIA QUIMICA.

Productos Químicos de uso industrial.

Productos inorgánicos Productos orgánicos Productos o preparaciones químicas diversas.

Productos Químicos de uso final.

Productos farmacéuticos Higiene personal, perfumería y cosméticos Abonos y fertilizantes Jabones, detergentes y productos de limpieza Plaguicidas agrícolas Pinturas, Tintas esmaltes y Barnices Pólvora y Explosivos.

(Dentro de estas actividades se requiere la presencia de un profesional químico)

PRODUCTOS QUIMICOS QUE SE PRODUCEN.

abonos foliares adhesivos base acuosa

aceites polimerizados o estandolizados de pescado adhesivos base solventes

acetato de polivinilo (pva) adhesivos de contacto

acetato de sodio adhesivos de urea formaldehido

acetileno adhesivos epóxidos y de cianacrilatos

acido borico adhesivos hot-melt

acido carmínico aditivos para asfaltos

acido clorhidrico aditivos para construcción

acidos grasos destilados de pescado aditivos para luidos de perforación: petrolera, minera, de pozos de agua

acido naftenico aditivos de proceso para la industria del papel

acido nítrico alcohol etilico, ind.

acido sulfonico alcoholes, eter, sulfatados

acido sulfurico alumbre de amonio

acidos grasos de algodón Antiespumantes

acidos para analisis quimicos (acético, clorhídrico, nítrico y sulfúrico)

Antiestáticos

anticorrosivos Baritina



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aprestos para la industria textil de papel y cuero Barnices

arcillas bases para pinturas

arcillas activadas para la decoloración de aceites Bentonita

arseniatos de calcio y plomo betunes, cremas y similares

asfaltos y derivados asfalticos bicarbonato de sodio

auxiliares para la industria del papel, textil y cueros Bixina

azufre mojable boratos de sodio naturales

azul para lavar borax decahidratado

anticorrosivos Baritina

aprestos para la industria textil de papel y cuero Barnices

arcillas bases para pinturas

arcillas activadas para la decoloración de aceites cal hidratada / cal viva

arseniatos de calcio y plomo Caolín

asfaltos y derivados asfalticos carbón activado

carbonato de calcio carbon bituminoso en bruto, granulado, pulverizado y coquizable

carburo de calcio Deodorizantes

carmin de cochinilla derivados del maiz (almidones, adhesivos y glucosa)

catalizadores Desengrasantes

cemento blanco Desinfectantes

ceras preparadas Desoxidantes

cloro liquido detergentes domesticos

cloruro de amonio detergentes industriales

cloruro de calcio sólido al 65% dextrinas

cloruro de sodio (sal común) Diatomita

cloruro de zinc diluyentes y solventes (thinners y otros)

cloruro ferrico ditiofosfatos – xantatos

colas de almidon y de feculas dinamita

colas de caseina Deodorizantes

colas sinteticas derivados del maiz (almidones, adhesivos y glucosa)

compuestos de pvc Desengrasantes

creta Champúes

curtientes organicos e inorganicos Feldespato

carbonato de calcio fertilizantes npk

carburo de calcio fibra acrilica cortada (tow-tops

carmin de cochinilla Feldespato

catalizadores fibras sinteticas discontinuas de poliéster

cemento blanco Formaldehido

emulsificantes fosfato bicalcico

emulsiones acrilicas, poliacrilicas y vinil-acrilicas fosfato dibasico de plomo

emulsiones de pva fosfatos mono-di y trisodio

encausticos y lustres fosforos (cerillas)

encolantes ftalato dibasico de plomo

engrasantes para cueros Fungicidas

esmaltes fibras sinteticas discontinuas de poliéster

estabilizantes gas carbónico

estearatos de bario y cadmio, de bario, calcio, magnesio, plomo, zinc

Glicerina

explosivos y accesorios de voladura glucosa

emulsificantes Grafito

emulsiones acrilicas, poliacrilicas y vinil-acrilicas granito

emulsiones de pva gas carbónico

encausticos y lustres Glicerina

encolantes glucosa

herbicidas lacas acrílicas y a la piroxilina

helio lacas de poliuretano para recubrimiento de madera



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hidróxido de cobre lacas colorantes

hilados de filamentos sinteticos de poliester Lejías

hipoclorito de calcio limpiadores industriales

hipoclorito de calcio en polvo y granulado Litargirios

hipoclorito de sodio, escamas, líquido, sólido Lubricantes

insecticidas lacas acrílicas y a la piroxilina

jabones líquidos lacas de poliuretano para recubrimiento de madera.

jabones industriales lacas colorantes

insecticidas Lubricantes

jabones líquidos lacas acrílicas y a la piroxilina

marmoles lacas de poliuretano para recubrimiento de madera

masillas (mastiques) lacas colorantes

masterbach de pigmentos organicos e inorganicos nacarantes para la industria cosmética

metasilicatos de sodio Naftenatos

mezclas de sustancias odoríficas Nematicidas

minio nitrato de plata (grado reactivo)

marmoles nitrato de amonio grado anfo

masillas (mastiques) nitrato de amonio grado agrícola

masterbach de pigmentos organicos e inorganicos Nitrógeno

metasilicatos de sodio nacarantes para la industria cosmética

octoatos de plomo, manganeso, cobalto y calcio Naftenatos

ortoborato de sodio pastas para moldear

oxicloruro de cobre pigmentos de oxido de hierro sintético (rojo, amarillo y negro)

oxidos de plomo (litargirio, minio, polvo verde) pigmentos para cueros

oxido de zinc pigmentos para la industria textil

oxido cuproso pinturas al oleo, latex y al agua

oxido nitroso pastas para moldear

pinturas en polvo preservantes de madera

pinturas arquitectonicas, industriales, de mantenimiento y marinas

productos quimicos para el tratamiento de agua

pirofilita productos tensoactivos

plaguicidas y afines Pulidores

plastificantes (dop) preservantes de madera

poliuretano rígido reactivos de flotación (xantatos y ditiofosfatos)

polvos de moldeo fenol formaldehido resinas acrílicas

preparaciones cataliticas (endurecedores) resinas alquidicas

preparaciones de limpieza resinas aminicas (aminoplastos)

preparaciones enzimaticas para cuero resinas fenólicas

preparaciones para perfumar (aerosoles) resinas maleicas

resinas melaminicas resinatos de colofonia

resinas de poliester resinas de pva

resinas de urea formaldehido Talco

resinas poliamidas Tintes

tintas sulfato de cobre

sal de soda - sal industrial sulfato de cromo

sales de bario, zinc, calcio y fósforo sulfato de disodio

sales de plomo sulfato de zinc

secativos preparados sulfato tribasico de plomo

selladores sulfuro de sodio

silicato de potasio superfosfatos de calcio simple



53

Como se puede observar en la tabla anterior la industria química forma parte primordial de los procesos productivos del país y del mundo. Estos procesos productivos comprenden la obtención y posterior procesamiento de las materias primas para convertirlos en productos útiles y de consumo.

Materias primas y tipos de energía utilizadas.

Materia prima:

Se divide en 2 y actualmente se agrega otra:

Materia prima natural, es aquella que se obtiene del medio ambiente, como son:

el agua, el aire, el petróleo, el azufre, el carbón y los minerales (madera, gas

natural, etc.)

Que sirven para sintetizar los productos.

Materia prima sintética, es aquella que está conformada por sustancias químicas

como: ácido sulfúrico, amoniaco, cloro, benceno, y otros compuestos, que sirven

para obtener fertilizantes, pinturas plásticas, etc.

Materia prima de recuperación, son los compuestos capaces de ser reciclados

para volver a usarse en las industrias químicas. Tales como: papel, vidrio, cartón,

etc.

Tipos de energía:

Una industria puede usar según la finalidad de su producto distintos tipos de

energía para la realización de sus procesos. Los principales tipos de energía son.

Eléctrica: se usa en todas las industrias para realizar procesos sofisticados y esta

es cada vez más importante.

Nuclear: este es el tipo de energía más económico disponible, con esta se puede

elegir el sitio más conveniente y estas centrales no están limitadas por

circunstancias geográficas ni climáticas.

Lo único malo es que se tiene que disponer de instaladores de alta energía con el

objeto de evitar la contaminación o irradiación de radioactivos.

http://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtml#pe

http://www.monografias.com/trabajos10/fimi/fimi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/transformacion-madera/transformacion-madera.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/costosbanc/costosbanc.shtml#MATER

http://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml

http://www.monografias.com/trabajos54/procesos-por-irradiacion/procesos-por-irradiacion.shtml



54

Térmica: es la que se emplea en hornos para derretir metales u otros

compuestos para darle forma u amoldarlos.

La industria química, trata de responder a las necesidades de los consumidores por medio de la elaboración de productos de calidad con los costos productivos lo más bajo posible.

MEDIO AMBIENTE.

MATERIAS PRIMAS

PROCESAMIENTO

PRODUCTOS

NECESIDADES

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml



55

Para la elaboración de dichos productos, la industria explota el medio para obtener las materias primas, las cuales son elementos del agua, de los suelos, de yacimientos, sustancias animales o vegetales.

Estas materias primas, al sufrir procesamientos dan lugar a productos elaborados, los cuales generalmente son sometidos a procesos adicionales para obtener productos más elaborados aún.

Existen dos grandes tipos de industrias químicas, las cuales se clasifican según el destino de sus productos: de base y de transformación.

INDUSTRIA QUIMICA DE BASE DE TRANSFORMACION

INORGANICA ORGANICA FERTILIZANTES

DETERGENTES

PERFUMERIA

COSMETICA

ALIMENTARIA

CERAMICAS

CEMENTO, CAUCHOS Y PLASTICOS, PINTURAS Y BARNIZ, EXPLOSIVOS, ADHESIVOS

PAPELERÍA

VIDIRIERIA.

METALURGIA

ACIDO SULFURICO

AMONIACO

PETROQUIMICA

CARBON

Algunos metales, tales como el oro, la plata y a veces el cobre, se encuentran en la naturaleza como elementos libres; sin embargo, la mayoría de los metales se encuentran como óxidos o bien como sales.

La metalurgia es la ciencia y la tecnología de la extracción de metales de sus fuentes naturales y de su preparación para usos prácticos. En general contempla los siguientes pasos:

Explotación de yacimientos. Concentración de la mena. Reducción de la mena para obtener el metal libre. Refinación o purificación del metal. Mezclado del metal con otros elementos a fin de modificar sus

propiedades, caso donde se obtiene una aleación.

Es importante distinguir en un yacimiento la mena, que corresponde al material de un depósito mineral suficientemente concentrado para permitir la



56

recuperación económica del metal deseado, y la ganga, que consiste en las impurezas como arena y barro con las que está mezclada la mena.

Una vez extraída la mena del yacimiento, se tritura, se muele y posteriormente se trata para concentrar el mineral y separarlo de la ganga.

Posteriormente, de la mena se extrae el metal por un proceso de reducción, que puede ser la pirometalurgia, cuando se usan altas temperaturas o la hidrometalurgia, cuando se utiliza agua en el proceso.

Pirometalurgia del hierro

La hematita, Fe2O3, y la magnetita, Fe3O4, son dos minerales donde el hierro se encuentra como óxido y es mediante el proceso de la pirometalurgia que se puede obtener este elemento.

La reducción del hierro ocurre en un “alto horno”, que consiste en un reactor químico capaz de trabajar de manera continua.

Nótese la diferencia de temperatura en las diferentes partes del alto horno.

El proceso químico que ocurre es el siguiente:

1. En el horno el oxígeno reacciona con el coque y se forma monóxido de carbono, liberándose energía calórica.

El alto horno se carga por la parte superior con una mezcla de mena de hierro, coque y piedra caliza. El coque sirve como combustible, es decir, entrega la energía necesaria para producir las altas temperaturas y además aporta los gases reductores CO y H2.

La piedra caliza, CaCO3, sirve como fuente de CaO, que reacciona con los silicatos y otras sustancias para formar la escoria. Otra materia prima importante es el aire, ya que se requiere para la combustión del coque.



57

C(s) + O2(g) 2 CO(g)

2. El vapor de agua reacciona con el carbono, produciendo monóxido de carbono e hidrógeno. Esta reacción es endergónica y además sirve para regular la temperatura en el alto horno.

H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)

3. Estos dos gases son los encargados de reducir los óxidos de hierro a hierro metálico.

Fe3O4(s)+ 4 CO(g) 3 Fe(s)+ 4 CO2(g) Fe3O4(s)+ 4 H2(g) 3 Fe(s) + 4 H2O(g)

El hierro fundido se acumula en la base del alto horno y sobre él queda una capa de escoria que impide que el hierro reaccione con el oxígeno que entra.

La mayor parte del hierro que se obtiene se ocupa en la preparación del acero.

4. La piedra caliza por efecto de la temperatura se descompone en óxido de calcio y anhídrido carbónico, tal como lo expresa la ecuación:

CaCO3 CaO + CO2

El óxido de calcio reacciona con el óxido de silicio, que generalmente se encuentra presente en los minerales de hierro, y se forman silicatos de calcio:

SiO2 + CaO CaSiO3

El silicato de calcio es fundido debido a las altas temperaturas del horno y, dado que es menos denso que el hierro, flota sobre él. Otros óxidos no metálicos se mezclan con el silicato de calcio y forman la escoria, la que puede ser removida fácilmente.

Hidrometalurgia

La hidrometalurgia consiste en procesos en solución acuosa mediante los cuales se extrae el metal de una mena.

El proceso hidrometalúrgico más importante es la lixiviación, en el cual el mineral que contiene el metal que se desea extraer se disuelve de un modo selectivo. Si el compuesto es soluble en agua, entonces el agua resulta ser un buen agente para la lixiviación, pero en general, para la lixiviación se ocupa una solución acuosa de un ácido, una base, o una sal.



58

En la obtención de cobre de la calcopirita, este mineral se trata con una solución acuosa de cloruro cúprico. En la reacción todo el cobre precipita como cloruro cuproso, el cual se separa fácilmente del azufre y del hierro que queda como cloruro ferroso, tal como lo señala la reacción:

CuFeS2(s)+ 3 CuCl2(ac) 4 CuCl(s)+ FeCl2(ac)+ 2 S(s)

Al cloruro cuproso se le agrega una solución acuosa de cloruro de sodio, lo que provoca la disolución del precipitado y la formación del complejo ión dicloro cobre (I), CuCl2

1- , que queda en solución acuosa.

CuCl(s) + Cl1-(ac) CuCl2

1-(ac)

Los compuestos de cobre(I) son inestables. El Cu1+ dismuta a cobre metálico y a Cu2+ en forma de CuCl2, sustancia que se ocupa nuevamente para el tratamiento del mineral.

2 CuCl21-

(ac) Cu(s) + CuCl2(ac) + 2 Cl- (ac)

Electrorrefinación del cobre

El cobre se purifica por electrólisis, proceso que consiste en lo siguiente:

Grandes planchas de cobre sirven de

ánodos de la celda, mientras los cátodos

son láminas delgadas de cobre. Ambos

electrodos se encuentran en una solución

acuosa de sulfato cúprico. Al aplicar una

diferencia de potencial apropiada, provoca

la oxidación del cobre metálico a Cu2+ en el

ánodo y la reducción del Cu2+ a Cu metálico en el cátodo.

El proceso ocurre gracias a que es más fácil

que ocurra la reducción del Cu2+ que la del agua.



59

Los Tratamientos Físicos Iniciales.

Molienda

Trituración

Fundición y similares

Los tratamientos Químicos.

Transformaciones hechas en reactores. Comprenden calcinación,

electrólisis, nitrilación, polimerización, fermentación, alquilación.

Los tratamientos físicos finales.

Comprende la purificación y separación de los productos obtenidos

anteriormente por medio de reacciones como destilación, extracción,

cristalización, sedimentación, filtración, etcétera.

LOS PRODUCTOS QUIMICOS.

Los productos elaborados por la Industria química, pueden ser clasificados en tres

grandes grupos:

BASICOS

INTERMEDIOS Y

FINALES.

LOS PRODUCTOS QUIMICOS BASICOS. Aquéllos que se obtienen en grandes

cantidades a partir del procesamiento sencillo de materias primas básicas. Este

grupo es la base de los grupos siguientes:



60

LOS PRODUCTOS QUIMICOS INTERMEDIOS, Son aquellos obtenidos por el

procesamiento de los productos básicos. Generalmente no están destinados al

consumo directo, sino que sirven de materia prima para otras industrias.

LOS PRODUCTOS QUIMICOS FINALES. Son los que después del procesamiento de

los productos intermedios están física y químicamente aptos para el consumo

directo.

LA INDUSTRIA QUIMICA Y EL DESARROLLO

ECONÓMICO NACIONAL.

La importancia de la Industria Química es la fuente de materias primas y otros

materiales que a su vez sirven de materias primas a industrias productoras y

manufactureras de consumo final esenciales.

En la industria química son fundamentales los procesos de industrialización del

país, un desarrollo vinculado a la exportación de productos de alto valor

agregado.

La industria química conforma un fuerte factor que aporta más del 40% del

porcentaje de sus ventas al comercio exterior del país.

IMPACTO AMBIENTAL DE LA INDUSTRIA QUIMICA.

Así como la industria produce grandes cantidades de elementos útiles para la

vida, también produce gigantescas cantidades de contaminantes y deshechos al

ambiente, los cuelas pueden ser emisiones gaseosas, (contaminantes de la

atmósfera), vertidos líquidos (contaminantes de los cursos de agua) o residuos

sólidos (contaminantes de los suelos).



61

Las principales consecuencias de esta actividad desmedida de la industria

química son:

o Agotamiento de recursos no renovables.

o Agotamiento de recursos renovables.

o Acumulación progresiva de deshechos no biodegradables dañinos para la

biosfera.

o Degradación de ambientes y hábitat naturales.

o Pérdida de la biodiversidad.

SOLUCIONES MEDIOAMBIENTALES.

Tecnologías paliativas. Se encargan de reducir el impacto ambiental en

problemas ya ocurridos.

Tecnologías de reducción. Impiden el esparcimiento de los contaminantes

producidos por los procedimientos industriales.

Tecnologías de reducción. Son aquellas que modifican el proceso

productivo para reducir la producción de residuos dañinos, se focalizan en

la prevención.

Los residuos pueden tratarse por:

Incineración controlada

Compostaje (fermentación de materia orgánica)

Reciclaje (reutilización)



62


Instrucciones: Realiza un cuestionario de 25 preguntas de la presente unidad.

Dispones de 30 minutos. Valor 1 punto para cada reactivo correctamente

elaborado.



63


Todo el grupo realizarán un mural sobre IMPACTO AMBIENTAL DE

LA INDUSTRIA QUIMICA así como las soluciones medio ambientales,

en relación con el trabajo que realiza el IIS.



64

UNIDAD 4. OTROS PROCESOS

INDUSTRIALES.

OBJETIVO PARTICULAR. Al término de esta unidad el alumno enunciará los materiales tradicionales y los nuevos materiales descubiertos en los procesos de fabricación.

TIPOS DE PLÁSTICOS.

LOS MATERIALES PLÁSTICOS



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• Acetálicas

Las primeras resinas Acetálicas comerciales se realizaron en 1959. Son uno de los

materiales termoplásticos más rígidos y resistentes que se han conocido y

ofrecen juntos un conjunto de excelentes propiedades como por ejemplo un

elevado módulo de elasticidad, alta tenacidad, óptima resistencia a la fatiga,

color blanco translúcido muy similar al Nylon. Se emplean sobre todo para la

fabricación de piezas técnicas en los sectores más diferentes: desde los

videocasete a los carburadores para automóviles, a los broche relámpago.

• Acetato de celulosa

Pertenece a la familia de las resinas celulósicas: como la Celuloide se obtiene

mediante la modificación química de un polímero natural: la celulosa que es una

de las substancias orgánicas más comunes en la naturaleza. El acetato de

celulosa es la primera materia plástica estampada a inyección. Tiene el aspecto

de un polvo blanco y debido a su aspecto agradable se utiliza sobre todo para la

producción de manufactos transparentes, translúcidos y opacos entre los cuales

estan las teclas para las máquinas de escribir y calculadoras, pulsadores,

revestimiento de volantes para automóviles, empuñadura de cuchillos, tacos para

zapatos, pantallas, vidrios de relojes, partes de máscaras de protección, plumas,

mangos de paraguas, juguetes etc.…

• ABS

Las resinas ABS representan una de las más apreciadas mezclas entre una resina y

un elastómero y deben su extraordinario éxito a las óptimas propiedades que

derivan de este connubio. La sigla ABS está compuesta por las tres iniciales de los

tres monómeros fundamentales para su preparación: la acrilonitrilo, el butadieno

y el estireno. Las primeras resinas ABS se produjeron sobre todo en los años

Cincuenta. Sus propiedades fundamentales son la tenacidad, la resistencia al

choque, la dureza superficial. Por todo esto se emplean sobre todo para la

fabricación de muebles; componentes para la industria automovilística, chasis de

televisores, radios, paneles y similares.

• Alquídicas Los productos de base más importantes para la producción de

resinas Alquídicas son todavía hoy la glicerina y el anhídrido ftálico. Las primeras



66

resinas alquídicas las obtuvo W.J.Smith en 1901, pero como materiales de

estampado fueron desarrolladas sistemáticamente solamente a partir de 1948.

Además de ser usadas en la industria de las pinturas, las alquidicás sirven para

fabricar componentes para el sistema de encendido de los automóviles,

interruptores eléctricos, aislantes para motores, componentes para la industria

electrónica, eléctrica y televisiva.

• Ámbar

Es una resina fósil de plantas coníferas extinguidas que existían especialmente en

las costas del Mar Báltico durante el período Eocénico. Conocida desde la más

remota antigüedad se utilizaba para la producción de objetos de ornamento con

la técnica de grabado o de estampado a presión. Una de las primeras

utilizaciones de la Baquelita ha sido la imitación del ámbar.

• Asfalto

Materia orgánica natural a base de hidrocarburos que se ablanda con el calor. Es

un material plástico de color negro. Su empleo es muy antiguo: ya 3000 años

antes de Cristo se utilizaba para la impermeabilización de cuencas artificiales y

conductos para el agua.

• Marfil

Se obtiene, como es conocido, de los colmillos de los animales y está constituido

esencialmente por la dentina, o sea sales de calcio y otras substancias orgánicas.

Se utilizaba antes de la invención de las materias plásticas para la fabricación de

las teclas de los pianos, mangos de los cuchillos, peines, bolas de billar. Es propio

para sustituir el marfil en las bolas de billar que Hyatt llego a inventar la

Celuloide. Todavía en 1970 se consumían 25.000 toneladas al año de marfil

• Alquitrán

Es un compuesto de diferentes tipos de hidrocarburos conocido desde la

antigüedad como material cementicio y aislante. Es un material plástico que

puede ser estampado añadiendo cargas minerales.



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• Caseína formaldehido

Es una materia plástica natural de origen proteica obtenida de substancias

orgánicas como la lecha, cuerno o de productos vegetales como semillas de soja,

frumento similares. Fue obtenida en 1897 por Adolph Spitteler y W. Kirsche

partiendo del suero de la leche y de la formaldehído, mediante la acción de una

enzima. La patente fue depositada en Bavari y sucesivamente extendida los

Estados Unidos, a la Gran Bretaña y a Italia. Conocida con el nombre comercial

Galalith (Galalite en Italia y Erinoid en el Reino Unido) se presentaba con un

aspecto similar al de la Celuloide o bien al marfil o al cuerno artificial.

• Celuloide

Es la primera de la materia plásticas artificiales, inventadas por J.W. Hyatt

iniciando del nitrato de celulosa y alcanfor. Los empleos de esta materia

plásticas son infinitos gracias a la facilidad de elaboración, coloración,

resistencia y resiliencia. Todos los objetos obtenidos con la Celuloide se elaboran

a partir de semielaborados, tales como planchas, hojas, bastones, tubos, cintas,

películas. La Celuloide se puede segar, cepillar, cortar, laminar, plegar,

perforar, estirar, tornear, estampar a presión, cocida, enclavada, o engrapada,

también se puede modelar calentándola simplemente con agua caliente o aire

caliente; se puede encolar y decorar en superficie. En cambio no se puede

someter a inyección ni a compresión ni tampoco trabajarla con el extrusor ya que

se descompone sometiéndola a semejantes tecnologías.

• Compuestos

Los materiales compuestos o plásticos reforzados se obtienen mediante la

combinación de una resina termofraguante como el poliester o las epoxídicas

(epoxídicas) con un refuerzo a base de fibra de vidrio, fibra de carbono, tejido u

otros. Esta combinación confiere a la manufacturada característica particular de

resistencia mecánica, tanto es así que con dichos compuestos se puede hoy

construir: carrocerías para automóviles, carenas para embarcaciones, partes de

aeromóbiles, y chasis de bicicleta.



68

• Cuerno Es un material orgánico compuesto de queratina en un porcentaje

aproximadamente del 80%. Es termoplástico y se trabaja después de calentarlo

en seco o por inmersión en agua hirviendo o con soluciones alcalinas. Después de

haberlo ablandado se puede prensar, obteniendo objetos y laminas de variado

tipo, como tabaqueras, cajas, botones, peines y plumas. Obtuvo un gran éxito

sobre todo en Inglaterra antes de la invención de las materias plásticas.

• Ebanita

La ebanita es un material obtenido en el siglo pasado por Charles Goodyear,

sometiendo la goma a un prolongado proceso de vulcanización. Algunos artículos

fabricados con la ebanita se expusieron en el 1851 al Cristal Palace de Londres.

Se trata de un compuesto a mitad de camino entre las materias plásticas

autenticas y la goma natural. Durante el prolongado proceso de vulcanización se

introducía en la masa del treinta al cincuenta por ciento de azufre, obteniendo

un compuesto que poseía un elevado poder dieléctrico, una notable resistencia a

los productos químicos, con una cierta dureza y rigidez hasta en las temperaturas

de hasta cincuenta grados centígrados con un aspecto brillante y esplendente.

Durante muchos años la Ebanita cerró el paso en muchas aplicaciones a la

Celulosa y a las resinas fenólicas. Se suministraba en semielaborados extruídos,

sucesivamente trabajados con herramientas, o bien estampado por compresión

con moldes a dos caras. El gran éxito de la Ebanita lo obtiene en la industria

entonces naciente de las plumas estilográficas. Durante muchos años se

utilizaron en los separadores en las baterías eléctricas, en los recibidores

telefónicos, en los chasis de las placas fotográficas, boquillas para los fumadores,

y en materiales de odontotécnica.

• Epoxídicas

Son resinas termofraguantes de una gran importancia técnica y comercial

disponibles en el mercado a partir del 1946, inmediatamente después de la

segunda guerra mundial. Los productores son numerosos en todo el mundo, sobre

todo por el interés desarrollado en los últimos años en la fabricación de los

mencionados compuestos hechos a base de resinas termofraguantes (como las

epoxídicas y el poliester) con la agregación de refuerzos fibrosos que sirven para

aumentar su resistencia mecánica. Además que para los materiales compuestos

las epoxídicas se usan en los elementos de la industria electrotécnica, química y

mecánica.



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• Fenólicas

Las resinas fenólicas son las más antiguas y aún hoy las más usadas entre las

resinas termofraguantes. Las desarrolló, como es sabido, L. H. Baekeland en el

1909 y tuvieron un gran éxito sobre todo en el periodo entre las dos guerras

mundiales. Las masas de estampado fenólico se usan para fabricar elementos de

la industria eléctrica, en radio, en televisión, en teléfonos y en la industria

automovilística; además se fabrican piezas para el sector de los

electrodomésticos, en el sector aerospacial y en la defensa.

• Fluoruratas

Las resinas fluoruratas son materiales termoplásticos producidos en los Estados

Unidos a partir del 1950 y han tenido un gran éxito por sus características

especialísimas. La más importante de las resinas fluorurate es el

politetrafluoroetileno que se suministra generalmente en forma de

semielaborado, sucesivamente trasformado con elaboración mecánica y al

utensilio. Las resinas fluoruratas tienen diferentes aplicaciones que van desde los

equipos para laboratorio a las fibras y a las películas especiales. Las

características autolubricantes y antiroce rinden precioso el

politetrafluoroetileno en la fabricación de engranajes industriales, prótesis

quirúrgicas, revestimientos de baterías de cocina. Se emplea también en la

fabricación de bombas, válvulas, filtros y elementos para vehículos espaciales.

• Goma laca

Es una substancia resinosa producida por algunos insectos que viven en colonias

en las ramas de algunas plantas de las Indias Orientales. La goma laca es un

material termoplástico soluble en alcohol con propiedades de aislamiento

eléctrico, también se usa como barniz. Puede ser trabajada a inyección o

mediante extrusión para obtener botones, cajas, marcos, dentaduras y artículos

técnicos.



70

• Melamínicas Las resinas melamínicas, como las uréicas, pertenecen al grupo

de compuestos termofraguantes llamados aminoplasta. Las melamínicas se

produjeron en forma industrial a partir del final de los años Treinta. Tienen una

importancia fundamental en la fabricación de laminados y también para vajillas,

platos, partes de electrodomésticos, muebles, artículos decorativos y elementos

de aislamiento.

• Homopolímero

Homopolímero significa que la cadena molecular del polímero está constituida

por numerosas unidades de la misma molécula. Un copolímero en cambio está

constituido por más de una unidad de la misma molécula, pero con moléculas

diversas insertadas por casualidad, en diversos puntos a lo largo de la cadena.

Esta diversidad permite obtener una mayor compacteza en las cadenas

homopoliméricas.

De esto resulta un punto de fusión más elevado, mayor resistencia, una rigidez

más elevada y mayor dureza de superficie respecto a los copolímeros. Estas

características de los homopolímeros con respecto a los copolímeros, se

encuentran en las resinas poliolefínica, poliamídica y acetalicás.

• Poliamida

Ninguno probablemente de los productos sintéticos ha conquistado tan

rápidamente la popularidad de la cual gozan hoy las resinas poliamídicas que se

conocen con el nombre comercial de la primera poliamida puesta en comercio en

los Estados Unidos en el 1935: el Nylon. Las poliamidas se trabajan con casi todas

las técnicas en uso para los materiales termoplásticos y es imposible listar todas

las aplicaciones que interesan la industria automovilística, electrónica,

electrotécnica, radio y televisión, engranajes de precisión, películas para

embalaje de alimentos, instrumentos quirúrgicos, prótesis y vestuario.

• Polietileno. Se desarrolló industrialmente cincuenta años atrás en Inglaterra.

Es una de las materias plásticas más difundida y más conocida. Existen varios



71

procedimientos para la obtención del polietileno que varían entre ellas sobre

todo en relación a la presión. Los tipos de polietileno obtenido tienen

características diversas: a media, alta y baja densidad. Recientemente se ha

desarrollado también un tipo de polietileno llamado de baja densidad lineal que

tiene mejores características que el tradicional producido a baja densidad. Las

características del polietileno se pueden resumir así: bajo costo, facilidad de

elaboración, tenacidad y flexibilidad aún a bajas temperaturas, no tiene olor, y

no es tóxico, transparencia. Además el polietileno es un óptimo aislante

eléctrico. Los empleos son varios: desde los domésticos a los juguetes, al

revestimiento de cables, botellas, a películas de embalaje, a las cierras para de

uso agrícola a las tuberías.

• Polimetilmetacrilato

Es el más importante de los polímeros derivados del ácido acrílico, producido ya

en los años Treinta, pero en escala industrial solamente durante la segunda

guerra mundial. Con el polimetilmetacrilato Moholy-Nagy y Pevsner han

producido las primeras esculturas “de objetos” de materia plástica. Es u material

rígido, transparente, que posee una excepcional capacidad de transmisión de la

luz, superior a la de los mismos vidrios inorgánicos. Estas características ópticas

son a la base de las principales aplicaciones de polimetilmetacrilato que son

enormes: desde la construcción civil al amueblado, a la señalización, a la

industria automovilística, a la náutica, los electrodomésticos, los aparatos para

laboratorio.

• Policarbonato

Tres sociedades, dos americanas y una alemana, anunciaban casi

simultáneamente en 1957 de haber puesto a punto un procedimiento para la

producción de los policarbonatos. El primer policarbonato comercial fue obtenido

de todos modos en Alemania. Los policarbonatos mantienen sus características

inalteradas entre los 140 y 100 °C. Poseen una dureza superficial apreciable,

optimas propiedades aislantes y de resistencia a los agentes atmosféricos. Entre

sus mayores calidades ese puede nombrar las características estéticas y de

transparencia. Se utilizan en la fabricación de partes para la industria mecánica

y electrotécnica: cascos de protección para automovilistas - los astronautas que

han alunado en la Luna utilizaban cascos en policarbonato - vidrios para



72

ventanas, puertas d seguridad para los bancos, esferas para palos de la luz,

escudos de protección para las fuerzas de policia.

• Poliéster

Las resinas de poliéster constituyen una familia bastante diferenciada y compleja

de resinas sintéticas que se obtienen con una grande variedad de materias primas

de partida. Las resinas poliéster insaturado son líquidos más o menos viscosos de

color amarillo pajizo que endurecen con el añadido de catalizadores. Su

robusteza, flexibilidad y rigidez pueden ser modificadas con el añadido de

aditivos, refuerzos que normalmente pueden ser fibra de vidrio o de carbono. Se

emplean en la construcción civil, compuertas, puertas y ventanas, encofrado,

vidrios, paneles decorativos; en la náutica más del noventa por ciento de los

barcos está construido con resinas poliester reforzado y hoy en día se fabrican

también unidades de guerra como por ejemplo los dragaminas y botes para el

servicio guardacostas. En la industria de los transportes se fabrican con las

resinas de poliester reforzado partes de autobuses, furgones, máquinas agrícolas,

roulotte, vagones de ferrocarril. Hay numerosos otros empleos que van desde los

botones a los trineos, a los aislantes eléctricos. Hasta los artistas utilizan las

resinas de poliester.

• Polipropileno

Es la más nueva de las materias plásticas de masa y ha alcanzado en pocos años

un desarrollo productivo y una variedad de aplicaciones sin precedentes. Fue

obtenida por primera vez en 1954 por Giulio Natta, con la colaboración con los

investigadores de la Montecatini, sociedad que fue la primera a desarrollar la

producción de este elemento industrialmente. Similar al polietileno a alta

densidad tiene una densidad menor y posee una mayor densidad y dureza. Es el

más rígido entre los polímeros poliofinicos y mantiene esta característica hasta

sobre los 100 °C. Posee una apreciable resistencia a la abrasión y al calor,

excelentes características dieléctricas de aislamiento, una especial resistencia a

las flexiones reiteradas (10 millones de flexiones). Existen varios tipos de

polipropileno en comercio. Los sectores de empleo son diferentes: desde los

artículos sanitarios a los electrodomésticos, a los juguetes, a los componentes

para la industria automovilística, a los artículos deportivos; desde los embalajes

alimenticios a los empleos agrícolas, a la señalización, a los muebles, a los

componentes para la industria química.



73

• Poliestireno

Etileno y benzene son los materiales de inicio para la producción de la resina

termoplástica poliestireno que se ha difundido durante los años Treinta y ha

tenido un enorme éxito por cuanto es posible elaborarla mediante inyección,

extrusión y soplado. Es imposible describir todos los empleos. El sector principal

es el del embalaje. Sucesivamente se ha empleado en la industria de los

juguetes, construcción civil, electrodomésticos, interruptores.

• Poliuretano

Son polímeros obtenidos mediante la poliadición de los isocianato y de los poliol.

Han aparecido en comercio alrededor de 1941, primero en Alemania y hoy en día

son producidos en todo el mundo. Se presentan con la forma de material rígido o

bien flexible y esto permite una enorme esfera de aplicaciones. Se utilizan en

forma flexible para fabricar cojines, colchones, muebles, revestimientos de

tejidos y en forma rígida para empleos en la industria automovilística,

construcción civil, amueblada. Pueden sustituir el cuero y la madera en la

fabricación de revestimientos. Son un aislante térmico y acústico de óptima

calidad.

• PVC

El cloruro de polivinil es la materia plástica más utilizada, junto con el

poliestileno, el poliestireno y el polipropileno. Aún si las patentes sobre la

producción del cloruro de polivinil son anteriores, el nacimiento de una

verdadera industria del PVC se ha verificado pocos años antes del estallar de la

segunda guerra mundial, e modo paralelo en Estados Unidos y Alemania. El PVC

puede ser elaborado con casi todas las tecnologías utilizadas para los materiales

plásticos y es imposible describir todas sus aplicaciones que incluyen:

manufacturados rígidos, elásticos y esponjosos. Con el cloruro de polivinil se

realizan aislantes para cables, enchufes, tomas de corriente, cajas de derivación,

válvulas, bombas, persianas, tuberías para alcantarillado, tapices, revestimientos

para interiores de automóviles, calzado, impermeables, juguetes, películas para

utilizaciones agrícolas.



74

• Termofraguantes - Termoplásticos. Las materias plásticas se dividen en dos

clases fundamentales: termofraguantes y termoplásticas. La diferenciación se

basa sobre la estructura molecular de sus compuestos y sobre su comportamiento

en presencia de calor en la fase de elaboración. Durante el estampado de un

termoplástico no se verifica ninguna reacción química y el estampado no es

irreversible por que las termoplásticas pueden ser llevadas al estado plástico y

sucesivamente de nuevo al estado sólido sin que pierdan sensiblemente sus

características. Las resinas termofraguantes se obtienen por policondensación. El

policondensado es un material termofraguante porque en la fase de elaboración,

cuando se caliente y se somete a la acción de la presión, se determina una

reacción química que provoca una reestructuración de carácter irreversible de la

molécula: una vez formado, un termofraguante no es más recuperable. Son

termofraguantes por ejemplo, las resinas fenólicas, las melanímicas, las uréicas y

el poliester.

• Ureicas

Son compuestos termofraguantes que se obtienen mediante la reacción de a urea

con la formaldehido. Alrededor de 1929 estas resinas habían alcanzado un

apreciable desarrollo comercial gracias a sus propiedades y al bajo costo. Como

las melanímicas. Tienen el aspecto de un polvo finísimo blanco que se elabora

generalmente por estampado a compresión dentro de un molde y con la acción

del calor. El principal empleo de las resinas ureicas es el campo de los adhesivos

y de las colas; como masas de estampado se utilizan para producir platos, partes

de electrodomésticos, componentes eléctricos, teléfonos, aparatos radio,

muebles.

TIPOS DE PLÁSTICOS:

Termoplásticos.

Son polímeros que pueden deformarse por acción de la temperatura, y fundirse si

se eleva ésta suficientemente. Los principales son:

Resinas celulósicas: obtenidas a partir de la celulosa, el material

constituyente de la parte leñosa de las plantas. Pertenece a este grupo el

rayón.



75

Polietilenos y derivados: Emplean como materia prima el etileno obtenido

del craqueo del petróleo, que tratado posteriormente permite obtener

diferentes monómeros como el acetato de vinilo, alcohol vinílico, cloruro

de vinilo, etc. Pertenecen a este grupo el PVC, el Poliestireno, el

Metacrilato, etc.

Derivados de las proteínas: Pertenecen a este grupo el nylon y el perlón,

obtenidos a partir de las diamidas.

Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados

comercialmente pliofilmes clorhidratos de caucho obtenidos adicionando a

los polímeros de caucho ácido clorhídrico.

Termoestables.

Son materiales rígidos. Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.

Polímeros del fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles, pero si

durante su fabricación se emplea un exceso de fenol, se obtienen

termoplásticos.

Aminoplásticos: Polímeros de urea y derivados. Pertenece a este grupo la

melamina.

Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que

suelen emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen

termoplásticos. Pueden ser tanto naturales como artificiales.

Elastómeros.

Se caracterizan por su elevada elasticidad y la capacidad de estirarse,

recuperando su forma primitiva una vez que se retira la fuerza que los

deformaba. Comprende los cauchos naturales y sintéticos; entre estos últimos se

encuentran el neopreno y los derivados del butadieno (cauchos buna).

TIPOS DE PLASTICOS

PET (Tereftalato de Polietileno)



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Sus propiedades más características son:

Alta rigidez y dureza.

Altísima resistencia a los esfuerzos permanentes.

Superficie barnizable.

Gran indeformabilidad al calor.

Muy buenas características eléctricas y dieléctricas.

Alta resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie.

Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy

adecuado para la fabricación de fibras.

El PET es un plástico técnico de gran calidad para numerosas aplicaciones. Entre

ellas destacan:

1. Fabricación de piezas técnicas

2. Fibras de poliéster

3. Fabricación de envases

Por ello, entre los materiales más fabricados destacan: envases de bebidas

gaseosas, jugos, jarabes, aceites comestibles, bandejas, artículos de farmacia,

medicamentos…

PEAD (HDPE) (Polietileno de alta densidad)


Se obtiene a bajas presiones.

Se obtiene a temperaturas bajas en presencia de un catalizador órgano-

metálico.

Su dureza y rigidez son mayores que las del PEBD.

Su densidad es 0,94.

Su aspecto varía según el grado y el grosor.

Es impermeable.

No es tóxico.



77

Entre los materiales más fabricados con este plástico destacan: envases de leche,

detergentes, champú, baldes, bolsas, tanques de agua, cajones para pescado,

juguetes, etc.

PVC (Polocloruro de vinilo)


Es necesario añadirle aditivos para que adquiera las propiedades que

permitan su utilización en las diversas aplicaciones.

Puede adquirir propiedades muy distintas.

Es un material muy apreciado y utilizado.

Tiene un bajo precio.

Puede ser flexible o rígido.

Puede ser transparente, translúcido u opaco

Puede ser compacto o espumado.

Los materiales que más se fabrican con este plástico son: tuberías, desagües,

aceites, mangueras, cables, símil cuero, usos médicos como catéteres, bolsas de

sangre, juguetes, botellas, pavimentos…

PEBD (LDPE) (Polietileno de baja densidad)


Se obtiene a altas presiones.

Se obtiene en temperaturas altas y en presencia de oxígeno.

Es un producto termoplástico.

Tiene densidad 0,92

Es blando y elástico

El film es totalmente transparente dependiendo del grosor y del grado.

Los materiales más fabricados con este plástico son: poliestireno , envases de

alimentos congelados, aislante para heladeras, juguetes, aislante de cables

eléctricos, rellenos…



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PP (Polipropileno)


Excelente comportamiento bajo tensiones y estiramientos.

Resistencia mecánica.

Elevada flexibilidad.

Resistencia a la intemperie.

Reducida cristalización.

Fácil reparación de averías.

Buenas propiedades químicas y de impermeabilidad.

Aprobado para aplicaciones con agua potable.

No afecta al medio ambiente.

Los materiales fabricados más destacados de este plástico son: envases de

alimentos, artículos de bazar y menaje, bolsas de uso agrícola y cereales,

tuberías de agua caliente, films para protección de alimentos…

PS (Poliestireno)


Termoplástico ideal para la elaboración de cualquier tipo de pieza o

envase

Higiénico y económico.

Cumple la reglamentación técnico - sanitaria española.

Fácil de serigrafiar.

Fácil de manipular,

se puede cortar

se puede taladrar

se puede perforar.

Los materiales que se fabrican con este plástico son: envases de alimentos

congelados, aislante para heladeras, juguetes, rellenos…



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Otros

(Resinas epoxídicas)

(Resinas Fenólicas)

(Resinas Amídicas)

(Poliuretano)

Estos plásticos sirven para fabricar:

1. resinas epoxídicas -adhesivos e industria plástica.

2. Resinas fenólicas-Industria de la madera y la carpintería.

3. Resinas amídicas-Elementos moldeados como enchufes, asas de recipientes…

4. Poliuretano-Espuma de colchones, rellenos de tapicería…

MATERIAS PRIMAS.

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de

origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la

avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de

la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la

producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y

de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los

plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas

derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que

las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando

otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Materia prima

El petróleo en su refinado se divide por destilación en varias fracciones, de las

cuales la que se emplea para la fabricación de los plásticos es la de las naftas. La

nafta mediante un proceso térmico denominado “craking”, se transforma en una

mezcla de etileno, propileno, butileno y otros hidrocarburos ligeros; a partir de

esta mezcla se obtiene la materia prima para los plásticos.



80

Pero el proceso no acaba ahí, ya que por ejemplo el etileno supone materia

prima para unos determinados plásticos; y a partir de él por reacción con

diferentes compuestos se obtienen productos como el estireno o el cloruro de

vinilo, que a su vez son materia prima para otros plásticos.

Los plásticos son polímeros y se producen mediante un proceso llamado

polimerización: enlaces químicos entre monómeros para crear polímeros. El

tamaño y la estructura de las moléculas, así como la naturaleza de los enlaces

confieren a los plásticos sus propiedades.

COMPUESTOS TERMOGRAGUANTES, FENÓLICAS RESINOSAS, Y FURÁMICAS.

Las materias plásticas se dividen en dos clases fundamentales: termofraguantes y

termoplásticas. La diferenciación se basa sobre la estructura molecular de sus

compuestos y sobre su comportamiento en presencia de calor en la fase de

elaboración. Durante el estampado de un termoplástico no se verifica ninguna

reacción química y el estampado no es irreversible por que las termoplásticas

pueden ser llevadas al estado plástico y sucesivamente de nuevo al estado sólido

sin que pierdan sensiblemente sus características. Las resinas termofraguantes se

obtienen por policondensación. El policondensado es un material termofraguante

porque en la fase de elaboración, cuando se caliente y se somete a la acción de

la presión, se determina una reacción química que provoca una reestructuración

de carácter irreversible de la molécula: una vez formado, un termofraguante no

es más recuperable. Son termofraguantes por ejemplo, las resinas fenólicas, las

melanímicas, las uréicas y el poliester.

Fenólicas

Las resinas fenólicas son las más antiguas y aún hoy las más usadas entre las

resinas termofraguantes. Las desarrolló, como es sabido, L. H. Baekeland en el

1909 y tuvieron un gran éxito sobre todo en el periodo entre las dos guerras

mundiales. Las masas de estampado fenólico se usan para fabricar elementos de

la industria eléctrica, en radio, en televisión, en teléfonos y en la industria

automovilística; además se fabrican piezas para el sector de los

electrodomésticos, en el sector aeroespacial y en la defensa.



81

Resinosas. La resina es cualquiera de las sustancias de secreción de las plantas

con aspecto y propiedades más o menos análogas a las de los productos así

denominados. Del latín resina. Se puede considerar como resina las sustancias

que sufren un proceso de polimerización o secado dando lugar a productos

sólidos siendo en primer lugar líquidas.

Se dividen en: Resinas naturales

•resina verdadera

•gomorresinas

•oleorresinas

•bálsamos

•lactorresinas

Resinas sintéticas

•poliéster

•poliuretano

•Resina epoxi

•Acrílicos

Furámicas

También conocidos como cerámicas, Dentro de la categoría de los materiales

cerámicos se distinguen dos grandes grupos: las cerámicas estructurales y las

cerámicas funcionales. Las cerámicas estructurales son las que sustituyen a

materiales que forman parte de estructuras mecánicas o sometidas a esfuerzos

de fatiga y térmicos o a ataques químicos. Son materiales inorgánicos, no

metálicos y poseen una estructura compuesta de diversas sustancias cristalinas.

Se clasifican en cerámicas basadas en óxidos y las basadas en nitruros, carburos,

silicuros y otros. Estos materiales forman parte de un área de gran dinamismo

dentro del campo de los materiales avanzados y presentan propiedades

destacadas, como la resistencia combinada al esfuerzo y a las altas



82

temperaturas. Entre las cerámicas avanzadas cabe destacar la alúmina, la

berilia, los carburos, los nitruros y los boruros. La producción de cerámicas

avanzadas sigue las etapas de producción de polvos, preparación de la masa por

humectación, conformado y secado, prensado y sinterización, aplicando el calor

con o sin presión simultánea, para acabar con el mecanizado. La correcta

composición de los polvos constituye un punto fundamental del proceso, para lo

que es preciso eliminar totalmente las impurezas y uniformar el tamaño de las

partículas. La síntesis de polvos puros se realiza por los sistemas de deposición

física en fase de vapor, reacciones inducidas por láser, técnicas sol-gel,

precursores metal-orgánicos y nucleación controlada.

CELULOSAS, POLIESTIRENOS, POLIETILENOS, PROPILENO.

La celulosa es un homopolisacárido (es decir, compuesto de un único tipo de

monómero) rígido, insoluble, que contiene desde varios cientos hasta varios miles

de unidades de glucosa.

La celulosa corresponde a la biomolécula más abundante de la biomasa terrestre.

La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de

los tejidos de sostén. La chepa de una célula vegetal joven contiene

aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el

ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor al 90%. El

cáñamo también es una fuente de celulosa de alta calidad. A pesar de que está

formada por glucosas, los animales no pueden utilizar a la celulosa como fuente

de energía, ya que no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces

β−1,4-glucosídicos, sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana

(fibra dietética) porque al mezclarse con las Heces, facilita la digestión y

defecación, así como previene los malos gases, es de destacar el hongo

Trichoderma reesei, capaz de producir cuatro tipos de celulasas: las 1,4-β-D-

glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y las endo-1,4-β-D-glucanasa EG I y EG II.

Mediante técnicas biotecnológicas se producen esas enzimas que pueden usarse

en el reciclado de papel, disminuyendo el coste económico y la contaminación.

Historia y aplicaciones. La celulosa es la sustancia que más frecuentemente se

encuentra en la pared de las células vegetales, y fue descubierta en 1838. La

celulosa es la biomolécula más abundante de los seres vivos.



83

La celulosa constituye la materia prima del papel y de los tejidos de fibras

naturales. También se utiliza en la fabricación de explosivos, celuloide, seda

artificial, barnices. Está presente en las plantas, pero solamente los rumiantes lo

ingieren

POLIESTIRENOS PS.

Se designa con las siglas PS. Es un plástico más frágil, que se puede colorear y

tiene una buena resistencia mecánica, puesto que resiste muy bien los golpes.

Sus formas de presentación más usuales son la laminar.

Se usa para fabricar envases, componentes electrónicos y otros elementos que

precisan una gran ligereza, muebles de jardín, mobiliario de terraza de bares,

etc…

POLIETILENO.

El polietileno es químicamente el polímero más simple. Por su alta producción

mundial (aproximadamente 60 millones de toneladas son producidas anualmente

(2005) alrededor del mundo) es también el más barato, siendo uno de los

plásticos más comunes. Es químicamente inerte. Se obtiene de la polimerización

del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del que

deriva su nombre.

Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización,

como por ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica,

polimerización por coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de

estos mecanismos de reacción produce un tipo diferente de polietileno.

Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son

comunes en los productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen

bajo la temperatura de reblandecimiento, en regiones amorfas y semicristalinas.



84

Aplicaciones

PEBD:

Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados,

industriales, etc.;

Películas para agro;

Recubrimiento de acequias;

Embasamiento automático de alimentos y productos industriales: leche,

agua, plásticos, etc.;

Stretch film;

Base para pañales desechables;

Bolsas para suero;

Contenedores herméticos domésticos;

Bazar;

Tubos y pomos: cosméticos, medicamentos y alimentos;

Tuberías para riego.

PEAD:

Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, champú, lácteos;

Bolsas para supermercados;

Bazar y menaje;

Cajones para pescados, gaseosas, cervezas;

Envases para pintura, helados, aceites;

Tambores;

Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y

uso sanitario;

Macetas;

Bolsas tejidas;

Guías de cadena, piezas mecánicas.

También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización,

contra tanques, tanques de agua, plantas de tratamiento de aguas, lagos

artificiales, canalones de lámina, etc.

PROPILENO. El propileno es un compuesto químico orgánico de fórmula

molecular C 3 H 6?. Es un gas muy reactivo e inflamable que reacciona

violentamente con los materiales oxidantes.



85

Se obtiene a partir de las fracciones ligeras del petróleo, a pesar de que en

pequeñas cantidades también se encuentra, en los depósitos de gas natural. Se

utiliza sobre todo para la obtención de gasolinas de alto octanaje. También se

utiliza en la síntesis de sus derivados, como los polímeros, disolventes, resinas,

etc.

En la reacción de oligomerización se unen un número limitado de moléculas del

monómero de propileno (dos, tres, cuatro o más) obteniéndose hexenos,

nonenos, dodecenos, etc.

MAQUINADO CON CHORRO ABRASIVO.

Corte con chorro de agua abrasiva.

Cuando se usa un WJC sobre partes metálicas, por lo general deben agregarse

partículas abrasivas a la corriente a chorro para facilitar el corte. Por tanto este

proceso se denomina corte con chorro de agua abrasiva (en inglés AWJ). La

incorporación de las partículas abrasivas al flujo complica el proceso porque

aumenta la cantidad de parámetros que deben controlarse. Entre los parámetros

de proceso adicionales están el tipo de abrasivo, el tamaño del esmeril y la

velocidad de flujo. Entre los materiales abrasivos comunes están el óxido de

aluminio, el dióxido de silicio y el granate (un mineral de silicato); los tamaños

del esmeril varían entre 60 y 120. Las partículas abrasivas se agregan a la

corriente de agua a aproximadamente 0.5 lb/min (.23 Kg/min) después de que

salen de la boquilla para el WJC.

Los parámetros de proceso restantes incluyen algunos que son comunes para el

WJC; el diámetro de abertura de la boquilla, la presión del agua y la distancia de

separación. Los diámetros del orificio de la boquilla varían de 0.010 a 0.0250 In

(0.25 a 0.63 mm), este rango es más grande que en el WJC y permite que la

corriente contenga velocidades de flujo más altas y mayor energía antes de la

eyección de los abrasivos. Las presiones del agua son similares a las del WJC. Las

distancias de separación son menores para reducir el efecto de la dispersión del

fluido de corte, el cuál contiene partículas abrasivas en esta etapa. Las

distancias de separación comunes están entre una cuarta parte y la mitad de las

que se usan en el WJC.



86

MAQUINADOS CON CHORRO DE AGUA.

Corte con chorro de agua.

El corte con chorro de agua (en inglés WJC) usa una corriente fina de agua a alta

presión y velocidad dirigida hacia la superficie de trabajo para producir un corte.

También se emplea el nombre de maquinado hidrodinámico para este proceso,

pero el corte por chorro de agua es el término de uso más frecuente en la

industria.

Para obtener una fina corriente de agua, se usa una pequeña abertura de

boquilla de un diámetro de 0.004 a 0.016 In (0.1 a 0.4 mm). A fin de que la

corriente tenga la energía suficiente para cortar se usan presiones hasta de 60

000 lb/in (400 Mpa), y el chorro alcanza velocidades hasta de 3000 pies/seg (900

m/seg). Una bomba hidráulica presuriza el fluido al nivel deseado. La unidad de

boquilla consiste en un soporte y una boquilla de joya. El soporte está hecho de

acero inoxidable y la boquilla de Zafiro, rubí o diamante. El diamante dura más,

pero es el de mayor costo, En el WJC deben usarse sistemas de filtración para

separar las virutas producidas durante el proceso. Los fluidos de corte en ese

sistema son soluciones de polímeros, las cuales se prefieren debido a que tienden

a producir una corriente coherente. Ya hemos analizado los fluidos de corte en el

contexto del maquinado convencional, pero el término se usa merecidamente en

el WJC.

Los parámetros de proceso importantes en el WJC incluyen la distancia de

separación, el diámetro de abertura de la boquilla, la presión del agua y la

velocidad de avance del corte. La distancia de separación es la abertura entre la

boquilla y la superficie de trabajo. En general, se prefiere que esta distancia sea

mínima para reducir la dispersión de la corriente del fluido antes de que golpee

la superficie. Una distancia de separación normal es de 1/8 de In. (3.2 mm). El

tamaño del orificio de la boquilla afecta la precisión del corte; las aberturas más

pequeñas se usan para cortes más finos sobre materiales más delgados. Para

cortar materia prima más gruesa se requieren corrientes de chorro más densas y

mayores presiones. La velocidad de avance del corte se refiere a la velocidad a

la que se mueve la boquilla a lo largo de la trayectoria de corte. La velocidad de

avance típica varía desde 12 in/min (5mm/seg) hasta 1200 in/min (500mm/seg),

dependiendo del material de trabajo y su grosor. Por lo general, el WJC se hace

en forma automática usando un control numérico computarizado o robots



87

industriales para manipulación de la unidad de boquilla a lo largo de la

trayectoria deseada.

El WJC se usa en forma eficaz para obtener tiras de materia prima plana, como

plásticos, textiles, materiales compuestos, mosaicos para pisos, alfombras, piel y

cartulinas. Se han instalado celdas robóticas con boquillas para WJC ensambladas

como herramienta de un robot para seguir patrones tridimencionales de corte

irregular, por ejemplo para cortar y recortar tableros de automóvil antes del

ensamble. En estas aplicaciones, la ventaja del WJC es que la superficie de

trabajo no se tritura ni quema como en otros procesos mecánicos o térmicos, en

consecuencia, la pérdida de material es mínima porque la ranura de corte es

estrecha, esto reduce la contaminación ambiental y existe la facilidad de

automatizar el proceso usando controles numéricos o robots industriales. Una

limitación del WJC es que no es conveniente para cortar materiales frágiles (por

ejemplo, vidrio), porque tiende a resquebrajarlos durante el proceso.



88

CONCLUSIONES GENERALES.

Instrucciones: de manera individual realizarás las conclusiones

generales del curso de Procesos de fabricación, dispones de una

hora. 20 puntos.



89

PROYECTO FINAL.

ASIGNATURA: PROCESOS DE FABRICACIÓN.

TEMA DE INVESTIGACIÓN.___________________________________

A todos los alumnos que deseen aprobar la materia: Procesos de

Fabricación a cargo de la Ing. Silvia Yolanda Vázquez Islas impartida en el

tercer cuatrimestre de la carrera Ingeniería Industrial y de Sistemas,

deberán elaborar un documento con las siguientes características y

requisitos.

1. PORTADA. Incluye: nombre de la institución, nombre del tema,

nombre del maestro, nombre del alumno, cuatrimestre, grupo y

fecha.

2. RESUMEN del tema, en general y abstract (inglés)

3. INDICE de contenido (que deberá estar paginado)

4. INTRODUCCIÓN.

5. OBJETIVO de la investigación y metodología empleada

6. RESULTADOS OBTENIDO.

7. CONCLUSIONES.

8. FUENTES DOCUMENTALES.

Nota:

Documento que sea copia fiel de otro, o bajado tal cual de internet, en

cuanto a información, será rechazado y con calificación no aprobatoria.

REQUISITOS:



90

Letra arial

Tamaño de título a 14

Tamaño de texto a 12

Interlineado a 1.5

Justificado

Márgenes: Izquierdo y Derecho: a 3 cm. Superior e Inferior a 2.5 cm.

El trabajo debe contener por lo menos 3 referencias bibliográficas.

El trabajo deberá contener como mínimo 12 cuartillas y máximo 35

NO SE ACEPTAN TRABAJOS QUE SE DESARROLLEN CON OTRO FORMATO O

QUE NO SE APEGUEN AL GUIÓN QUE SE INDICA, EN CASO CONTRARIO

OBTENDRÁ CALIFICACIÓN REPROBATORIA.

Envío del trabajo y fechas de entrega:

Se deberá enviar el trabajo a la siguiente dirección de correo:

[email protected]

En el apartado ASUNTO del correo electrónico escribir el nombre del alumno,

cuatrimestre, Grupo y la Carrera a la que pertenece.

La fecha límite para enviar los trabajos es el día: _____de ________ de

________, a las ________________________

Todos los trabajos en fecha y hora posterior no serán calificados.

mailto:[email protected]



91

La presentación del documento será en Microsoft office Word 2007.

Y en Microsoft Power Point, con una duración de 15 minutos máximo y 5 minutos

de preguntas. Esto con fecha 19 de junio de 2010.

Favor de solicitar su turno al momento de enviar el trabajo.

Su turno será confirmado el día _________ de ________ a la hora de clases.



92

BIBLIOGRAFÍA.

José María Laseras y Esteban. Tecnología del acero, Ed. Gustavo Gil S. A.

De Garmo, Black, Khosor. Materiales y Procesos de Fabricación. Ed.

Reverte.

Wanke Schramm, Temple del acero. Ed. Aguilar.

B. H. Ammstaed, Ostuan, Ed. Cecsa.

Coyle, Keyser & Le Shroder, Singewt, Materiales y Procesos de

Manufactura para Ingenieros. Ed. Prentice Hall.

Varios autores, Modern Plastics, Enciclopedia, Mc Graw Hill.

Bryan Rubén, Productos Químicos Orgánicos Industriales. Ed. Díaz de los

Santos S A

M.H. Ramos Carpio, M.R. de María Ruiz. Ingeniería de Materiales Plásticos.

V. K. y Savgorany, Ed. Gustavo Gil S A.

Apuntes sobre la materia: Procesos de Fabricación. Ing. Ricardo Zurita.

CESUNV 2006.

PÁG. WEB. CONSULTADAS.

www.mitecnologico.com/.../ProcesosDeFabricacion

www.mitecnologico.com/Main/EvolucionDeConservacionIndustria

materiales.wikispaces.com/file/view/Horno+de+afino+eléctrico.doc - Similares

http://www.mitecnologico.com/.../ProcesosDeFabricacion

http://www.mitecnologico.com/Main/EvolucionDeConservacionIndustria

http://www.google.com.mx/search?hl=es&rlz=1R2SNNT_esMX339&q=related:materiales.wikispaces.com/file/view/Horno%2Bde%2Bafino%2Bel%25C3%25A9ctrico.doc+www.mitecnologico.+procesos+de+fabricacion&tbo=p&sa=X&ei=zCn6S_fVOqKSMrDbmIQI&ved=0CDwQHzAJ



93

HOJA DE CONTROL DE ACTIVIDADES.

ASIGNATURA: PROCESOS DE FABRICACIÓN

ALUMNO:________________________________________ _________________

ACTIVIDAD

FECHA

OBSERVACIONES

FIRMA.

Documents

Guia de Procesos de Fabricacion