resinas procesos de manufactura
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En el presente documento se realiza un informe detallado acerca
de las resinas plásticas, sus aplicaciones y procesos, para llegar a
un buen producto.
INTRODUCCION
En el presente informe encontraremos una breve investigación sobre las resinas plástica, en
especial la resina poliestes, y se detallaran los procesos realizado en las actividades
prácticas en el taller en donde utilizamos diferentes materiales para llegar a bonitos
resultados.
En esos procesos se aplicaron todos los conocimiento adquirido gracias ala explicación del
maestro, de esa manera poder facilitar la realización de las actividades.
OBJETIVOS:
El entender el proceso de preparación y aplicación de la resina poliéster y la fibra de
vidrio.
Comprender la importancia del uso de los elementos de protección personal ya que
estamos manipulando elementos nocivos para la salud.
Analizar la importancia del proceso para futuras aplicaciones en proyectos
productivos.
MARCO TEORICO:
LA SOLDADURA
La soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin
aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos. Es
necesario suministrar calor hasta que el material de aportación funda y una ambas
superficies, o bien lo haga el propio metal de las piezas
Los efectos de la soldadura resultan determinantes para la utilidad del material soldado. El
metal de aportación y las consecuencias derivadas del suministro de calor pueden afectar a
las propiedades de la pieza soldada. Deben evitarse porosidades y grietas añadiendo
elementos de aleación al metal de aportación, y sujetando firmemente las piezas que se
quieren soldar para evitar deformaciones. También puede suceder que la zona afectada por
el calor quede dura y quebradiza. Para evitar estos efectos indeseables, a veces se realizan
precalentamientos o tratamientos térmicos posteriores.
CLASIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE SOLDADURA
Se pueden distinguir primeramente los siguientes tipos de soldadura:
- Soldadura heterogénea. Se efectúa entre materiales de distinta naturaleza, con o sin
metal de aportación: o entre metales iguales, pero con distinto metal de aportación. Puede
ser blanda o fuerte.
- Soldadura homogénea. Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo
Hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica, eléctrica (por arco voltaico o
por resistencia), etc. Si no hay metal de aportación, las soldaduras homogéneas se
denominan
*autógenas: Por soldadura autógena se entiende aquélla que se realiza sin metal de
aportación, de manera que se unen cuerpos de igual naturaleza por medio de la fusión de
los mismos; así, al enfriarse, forman un todo único.
*Etimológicamente: esta expresión quiere decir «engendrada o efectuada por sí misma».
Tuvo su origen en Francia hacia la mitad del siglo XIX. Una confusión bastante extendida,
Que es importante aclarar, es la de denominar como soldadura autógena a la oxiacetilénica
- Que se estudiará en un apartado posterior-, que sólo lo será cuando se realice sin metal de
Aportación.
1. SOLDADURA TIG O GTAW
El proceso GTAW, TIG ó Heliarco es por fusión, en el cual se genera calor al establecerse
un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el metal de base o pieza a
soldar. Como en este proceso el electrodo no aporta metal ni se consume, de ser necesario
realizar aportes metálicos se harán desde una varilla o alambre a la zona de soldadura
utilizando la misma técnica que en la soldadura oxiacetilénica. La zona de soldadura estará
protegida por un gas inerte, evitando la formación de escoria o el uso de fundentes o “flux”
protectores. El Helio fue el primer gas inerte utilizado en estos procesos. Su función era
crear una protección sobre el metal fundido y así evitar el efecto contaminante de la
atmósfera (Oxígeno y Nitrógeno). La característica de un gas inerte desde el punto de vista
químico es que no reacciona en el proceso de soldadura. De los cinco gases inertes
existentes (Helio, Argón, Neón, Kriptón y Xenón), solo resultan aptos para ser utilizados en
esta aplicación el Argón y el Helio. Para una misma longitud de arco y corriente, el Helio
necesita un voltaje superior que el Argón para producir el arco. El Helio produce mayor
temperatura que el Argón, por lo que resulta más efectivo en la soldadura de materiales de
gran espesor, en particular metales como el cobre, el aluminio y sus aleaciones. El Argón se
adapta mejor a la soldadura de metales de menor conductividad térmica y de poco espesor,
en particular para posiciones de soldadura distintas a la plana.
Cuanto más denso sea el gas, mejor será su resultado en las aplicaciones de soldadura con
arco protegido por gas. El Argón es aproximadamente 10 veces más denso que el Helio, y
un 30% más denso que el aire. Cuando el Argón se descarga sobre la soldadura, este forma
una densa nube protectora, mientras que la acción del Helio es mucho más liviana y
vaporosa, dispersándose rápidamente. Por este motivo, en caso de usar Helio, serán
necesarias mayores cantidades de gas (puro o mezclas que contengan mayoritariamente
Helio) que si se utilizara Argón. En la actualidad y desde hace bastante tiempo, el Helio ha
sido reemplazado por el Argón, o por mezclas de Argón-Hidrógeno o Argón-Helio. Ellos
ayudan a mejorar la generación del arco eléctrico y las características de transferencia de
metal durante la soldadura; favorecen la penetración, incrementan la temperatura
producida, el ancho de la fusión, la velocidad de formación de soldadura reduciendo la
tendencia al socavado. Además, estos gases proveen condiciones satisfactorias para la
soldadura de la gran mayoría de los metales reactivos tales como aluminio, magnesio,
berilio, columbio, tantalio, titanio y zirconio. Las mezclas de Argón-Hidrógeno o Helio-
Hidrógeno sólo pueden ser usadas para la soldadura de unos pocos metales como por
ejemplo algunos aceros inoxidables y aleaciones de níquel. En las uniones realizadas
aplicando el sistema TIG, el metal se puede depositar de dos formas: 1. por transferencia en
forma de “spray” y 2. Por transferencia globular. La transferencia de metal en forma de
spray es la más indicada y deseada. Esta produce una deposición con gran penetración en el
centro de la unión y decreciendo hacia los bordes. La transferencia globular produce una
deposición más ancha y de menor penetración a lo largo de toda la soldadura.
Por lo general, el Argón promueve a una mayor transferencia en spray que el Helio con
valores de corriente menores.
A su vez, posee la ventaja de generar fácilmente el arco, una mejor acción de limpieza en la
soldadura sobre aluminio y magnesio (trabajando con CA) con una resistencia mayor a la
tracción.
Equipo básico para TIG ó GTAW
El equipamiento básico necesario para ejecutar este tipo de soldadura está conformado por:
1. Un equipo para soldadura por arco con sus cables respectivos.
2. Provisión de un gas inerte, mediante un sistema de mangueras y reguladores de presión.
3. Provisión de agua (solo para algunos tipos de sopletes).
4. Soplete para soldadura TIG. Puede poseer un interruptor de control desde el cual se
comanda el suministro de gas inerte, el de agua y el de energía eléctrica.
Equipo de soldadura TIG. Soldadura TIG.
Boquilla soldadura TIG.
2. SOLDADURA MIG/MAG.
La soldadura MIG/MAG es un proceso por arco bajo gas protector con electrodo
consumible, el arco se produce mediante un electrodo formado por un hilo continuo y unas
piezas a unir, quedando este protegido de la atmosfera circundante por un gas inerte
(soldadura MIG) o por un gas activo (soldadura MAG). La soldadura MIG/MAG es
intrínsecamente mas productiva que la soldadura MMA donde se pierde productividad cada
vez que se produce una parada para reponer el electrodo consumido. El uso de hilos sólidos
e hilos tubulares han aumentado la eficiencia de este tipo de soldadura hasta el 80%-95%.
La soldadura MIG/MAG es un proceso versátil, pudiendo depositar el metal a una gran
velocidad y en todas las posiciones, este procedimiento es muy utilizado en espesores
pequeños y medios en estructuras de acero y aleaciones de aluminio, especialmente donde
se requiere una gran trabajo manual.
Las principales bondades de este proceso son la alta productividad y excelente calidad; en
otras palabras, se puede depositar grandes cantidades de metal (tres veces más que con el
proceso de electrodo revestido), con una buena calidad.
Las principales ventajas que ofrece el proceso MIG/MAG son:
Se puede soldar en todas las posiciones
Ausencia de escoria para retirar
Buena apariencia o acabado (pocos salpicados)
Poca formación de gases contaminantes y tóxicos
Soldadura de buena calidad radiográfica
Se suelda espesores desde 0.7 á 6 mm sin preparación de bordes
Proceso semiautomático o automático (menos dependiente de la habilidad de
operador)
Alta productividad o alta tasa de metal adicionado (principal ventaja)
Equipo básico para MIG/MAG:
1. El equipamiento básico para GMAW consta de:
2. Equipo para soldadura por arco con sus cables.
3. Suministro de gas inerte para la protección de la soldadura con sus respectivas
mangueras.
4. Mecanismo de alimentación automática de electrodo continúo.
5. Electrodo continúo.
6. Pistola o torcha para soldadura, con sus mangueras y cables.
EQUIPO SOLDADUA MIG/MAG SOLDADURA MIG/MAG
3. SOLDADURA POR ARCO.
El sistema de soldadura por arco eléctrico es uno de los procesos por fusión para unir piezas
metálicas. Mediante la aplicación de un calor intenso, el metal en la unión de dos piezas es
fundido causando una mezcla de las dos partes fundidas entre sí, o en la mayoría de los
casos, junto con un aporte metálico fundido. Luego del enfriamiento y solidificación del
material fundido, se obtuvo mediante este sistema una unión mecánicamente resistente. Por
lo general, la resistencia a la tensión y a la rotura del sector soldado es similar o mayor a la
del metal base. En este tipo de soldadura, el intenso calor necesario para fundir los metales
es producido por un arco eléctrico. Este se forma entre las piezas a soldar y el electrodo, el
cual es movido manualmente o mecánicamente a lo largo de la unión (puede darse el caso
de un electrodo estacionario o fijo y que el movimiento se le imprima a las piezas a soldar).
El electrodo puede ser de diversos tipos de materiales. Independientemente de ello, el
propósito es trasladar la corriente en forma puntual a la zona de soldadura y mantener el
arco eléctrico entre su punta y la pieza. El electrodo utilizado, según su tipo de naturaleza,
puede ser consumible, fundiéndose y aportando metal de aporte a la unión. En otros casos,
cuando el electrodo no se consume, el material de aporte deberá ser adicionado por
separado en forma de varilla. En la gran mayoría de los casos en que se requiera hacer
soldaduras en hierros, aceros al carbono y aceros inoxidables, son de uso común los
electrodos metálicos recubiertos.
Equipo básico para soldadura por ARCO:
En la soldadura, la relación entre la tensión o voltaje aplicado y la corriente circulante es de
suma importancia. Se tienen dos tensiones. Una es la tensión en vacío (sin soldar), la que
normalmente está entre 70 a 80 Volt. La otra es la tensión bajo carga (soldando), la cual
puede poseer valores entre 15 a 40 Volt. Los valores de tensión y de corriente variarán en
función de la longitud del arco. A mayor distancia, menor corriente y mayor tensión, y a
menor distancia, mayor corriente con tensión más reducida.
EQUIPO
SOLDADURA POR ARCO
4. SOLDADURA OXIACETILENA.
La soldadura oxiacetilénica es la forma más difundida de soldadura autógena. En este tipo
de soldaduras no es necesario aporte de material. Este tipo de soldadura puede realizarse
con material de aportación de la misma naturaleza que la del material base (soldadura
homogénea) o de diferente material (heterogénea) y también sin aporte de material
(soldadura autógena).
Si se van a unir dos chapas metálicas, se colocan una junto a la otra. Se procede a calentar
rápidamente hasta el punto de fusión solo la unión y por fusión de ambos materiales se
produce una costura. Para lograr una fusión rápida (y evitar que el calor se propague) se
utiliza un soplete que combina oxígeno (como comburente) y acetileno (como
combustible). La mezcla se produce con un pico con un agujero central del que sale
acetileno, rodeado de 4 o más agujeros por donde sale el oxígeno (y por efecto Venturi
genera succión en el acetileno). Ambos gases se combinan en una caverna antes de salir al
pico, por donde se produce una llama color celeste, muy delgado. Esta llama alcanza una
temperatura de 3200ºC. Se pueden soldar distintos materiales: acero, cobre, latón, aluminio,
magnesio, fundiciones y sus respectivas aleaciones. Tanto el oxígeno como el acetileno se
suministran en botellas de acero estirado, a una presión de 15 kp/cm² para el acetileno y de
200 kp/cm² para el oxígeno. El acetileno además se puede obtener utilizando un gasógeno
que hidrata carburo, aunque es una práctica poco aconsejable, dado que hay que resguardar
el carburo de un elemento tan abundante como es el agua. En caso de incendio, hay que
apagar con polvo químico o CO2, dado que el agua aviva el fuego al generar acetileno.
EQUIPO SOLDADURA OXIACETILENA.
FUNDAMENTOS DEL PROCESO
MATERIALES UTILIZADOS
Resina poliéster Fibra de Vidrio
Mek Aerosil
Acetato Thiner
MOLDEADO DE RESINA (PRACTICA 1):
Para el moldeado con resina utilizamos un molde con la figura que deseamos copiar, resina
poliéster, octoato de cobalto que usaremos como pre acelerador de la resina, peróxido de
metiletilcetona (mek) que es el catalizador, para aumentar la viscosidad (toxitropia)
usaremos aerosil, para diluir usaremos monómero estireno y pigmento para resina.
Preparamos el molde, si es necesario aplicamos cera desmolde ante si su superficie
es muy porosa. Para preparación de la resina y cantidad necesaria se calcula el
volumen, se le adiciona 1%-2% de octoato de cobalto (si se usa resina pre acelerada
no es necesario aplicarlo), si se desea dar pigmentación se adiciona pigmento hasta
lograr el tono deseado, para aumentar la viscosidad se agrega aerosil y para diluir
agregamos monómero estireno luego aplicamos entre 1.25%- 2%-3% de
catalizador mek dependiendo de la temperatura ambiente teniendo en cuenta la
reacción exotérmica. Mezclamos lo suficiente para lograr una mezcla homogénea.
Procedemos al llenado del molde dando tiempo para que la reacción endurezca la
resina y posteriormente procedemos a desmoldear.
PLÁSTICO REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO (PRACTICA 2):
El refuerzo con fibra de vidrio es usado para dar mayor resistencia a la pieza que vayamos a
fabricar, en este caso preparamos la resina de forma igual a la anterior y aplicamos una
primera capa que llamamos gel coat que es la superficie que nos proporciona un acabado
liso, posteriormente aplicamos las capas de fibra de vidrio y gel coat hasta que logremos el
grosor necesario.
En nuestra práctica preparamos láminas de 10 cm x 10 cm para luego ser ensambladas y
obtener un cubo con estas.
Iniciamos cortando las
tablas y el acetato en
medidas de 10 x 10 cm,
posteriormente las
unimos…
... Posteriormente
realizamos las mezclas
correspondientes aplicando
diferentes pigmentos, y así
poder obtener láminas de
diferentes colores…
...Procedemos a llenar los
moldes y después de unos
cuantos minutos…
…sacamos las laminas secas y
ensamblamos obteniendo un cubo
de diferentes colores
CONCLUSIONES
A realizar los pasos adecuado en el momento de utilizar resina obtenemos productos
muy llamativos.
Las resinas plásticas son utilizadas en diversos usos; a veces decorativos, y también
con buenas propiedades mecánicas.
Los porcentajes utilizados en la aplicación del catalizador y aerosil son importantes;
cuando se realizan la mezcla con la resina si aplicamos mucha cantidad hacemos
que la pieza se caliente mucho y se dañe más fácil, pero si por el contrario
utilizamos muy poco catalizador el proceso se demora más y en ocasiones no
alcanza a llegar ni al estado gelatinoso.
BIBLIOGRAFIA (FUENTES DE CONSULTA)
.Wikipedia
http://www.nobile.com.ar/resinas%20poliester.htm
Información suministrada por el docente en actividades desarrolladas en clase.
ANEXOS
JOYAS CON INCLUSIÓN DE INSECTOS EN RESINAS PLÁSTICAS
De la misma forma que el ámbar
natural ha preservado durante
milenios pequeños insectos en
su interior, hoy en día podemos
repetirlo con resinas plásticas y
los insectos que, por favor,
encontremos ya muertos de
forma natural.
Una joyería basada en la
naturaleza siempre tendrá una
mirada de aceptación entre
nuestros clientes, ya que la
naturaleza y el paisaje tienen la
capacidad de calmarnos y
brindarnos alegría interior.
Muchas veces nos topamos con insectos de belleza inigualable pero, pobrecitos, si están
aún vivos déjalos seguir su camino…
Los ejemplos que aquí traemos están realizados por artistas de la joyería con gran
creatividad, ojalá también con la suficiente conciencia ecológica como para recolectar
insectos muertos.
La inclusión en resinas plásticas es una técnica bastante simple aplicada a la joyería y la
bisutería de fantasía ya que se trabaja con pequeñas cantidades y en tamaños muy
reducidos.
Generalmente las dificultades con las resinas plásticas es que levantan bastante
temperatura, sobretodo manejado en cantidades grandes.
Las resinas plásticas son productos químicos que puedes conseguir con facilidad y se
componen por 2 o 3 partes que debes mezclar en las proporciones correctas, como se indica
en los envases.