Materiales Plásticos, Fibras Textiles y Principios de Electricidad

Usos y Propiedades de los Plásticos

Los materiales plásticos son fundamentales en la industria moderna debido a sus múltiples ventajas económicas y operativas:

• Usos de los plásticos:
  • Los procesos de obtención de las materias primas son muy económicos.
  • Las piezas fabricadas con materiales plásticos pueden producirse en grandes cantidades mediante procesos mecánicos de bajo coste.
  • Los plásticos pueden sustituir a otros materiales más caros.
  • Permiten diseñar y obtener materiales con propiedades a medida según las necesidades de uso.
• Propiedades de los plásticos:
  • Resisten notablemente bien los esfuerzos mecánicos a los que son sometidos.
  • Son materiales excelentes como aislantes de la electricidad.
  • Presentan una alta resistencia química frente a ácidos, álcalis y disolventes.
  • Son impermeables.

Procesos de Fabricación y Conformado de Plásticos

Extrusión

Es un proceso utilizado para la fabricación de productos semielaborados como tuberías, planchas y láminas. El proceso comprende los siguientes pasos:

1. El material granulado cae a través de una tolva y entra en un tornillo sinfín que lo desplaza y empuja hacia adelante.
2. En contacto con las paredes calientes del cilindro, la masa se calienta hasta fundirse, formando una estructura blanda, compacta y homogénea.
3. Bajo la presión del propio tornillo, la masa atraviesa el cabezal o troquel, gracias al cual adquiere su forma final.
4. Finalmente, el producto se enfría en contacto con paredes refrigeradoras.

Soplado

Se utiliza para la fabricación de cuerpos huecos. Consiste en fabricar primero un material tubular para luego modificar su forma mediante la introducción de aire en su interior.

Extrusión-Soplado

Una extrusora sitúa un tubo de plástico entre las dos mitades abiertas de un molde; este se cierra soldando uno de sus extremos y se insufla aire a presión por el otro extremo. Esto obliga al plástico a adaptarse a las paredes refrigeradas del molde, adoptando su forma y transformándose en un cuerpo hueco.

Inyección-Soplado

Se inyecta el material en un molde preliminar para que adquiera una forma inicial denominada preforma. Posteriormente, la preforma se traslada al molde definitivo y se sopla aire comprimido, estirando la preforma hasta que el envase se ajuste por completo al molde. Tras enfriarse, ambas partes del molde se separan para expulsar la pieza.

Laminado por Extrusión

Técnica empleada para la obtención de láminas plásticas. Consiste en pasar el material por una extrusora provista de un cabezal plano donde se forma la película continua; a continuación, se enfría haciéndola pasar por un rodillo refrigerador y se procede a su bobinado.

Calandrado

Empleado para fabricar láminas de PVC y tejidos recubiertos. El PVC se calienta y se hace pasar entre una o varias parejas de rodillos giratorios hasta conseguir una lámina continua con el espesor requerido. Al salir de la calandra, la lámina recibe un tratamiento o acabado complementario.

Conformado al Vacío

Técnica para dar forma a una lámina de plástico mediante la aplicación de calor y vacío. Admite láminas de cualquier grosor y color, empleándose en piezas neumáticas, tejados, bandejas y carcasas.

Fibras Textiles y Procesos de Hilado

Una fibra es un material que posee una gran longitud en relación con su diámetro; suelen ser elásticas y presentan tendencia a enredarse entre sí.

El hilado es el proceso mediante el cual se unen las fibras para elaborar un hilo continuo que cuente con la resistencia y elasticidad deseadas.

Clasificación de las Fibras

Fibras de Origen Vegetal

• Algodón: Compuesto casi al 100% por celulosa. Es elástico, flexible, ligero y un buen aislante térmico. Se emplea comúnmente en ropa ligera.
• Lino: Las fibras se extraen del tallo de la planta del lino. Son finas, fuertes, flexibles, muy resistentes y brillantes, aunque carecen de elasticidad.
• Cáñamo: Fibra similar al lino, pero más basta, larga y resistente. Se emplea en tejidos pesados y cordelería.

Fibras de Origen Animal

• Lana: Se obtiene del pelo de las ovejas y de otros animales; destaca por ser elástica y teñirse con facilidad.
• Seda: Fibra producida por arañas y larvas (gusanos de seda).
• Cuero: Piel tratada de origen animal con múltiples aplicaciones industriales y textiles.

Fibras de Origen Mineral

• Lana de roca: Material elaborado a partir de rocas volcánicas; destaca como excelente aislante térmico y acústico, además de ser ignífugo.
• Fibra de vidrio: Obtenida a partir de vidrio fundido, utilizada como aislante térmico y refuerzo estructural.
• Amianto (asbesto): Se utilizaba ampliamente en la construcción por sus propiedades ignífugas, pero fue retirado del mercado debido a su toxicidad para la salud.

Fibras Sintéticas

• Nailon (poliamida): Muy elástico, resistente y no requiere planchado. Empleado en medias, tejidos técnicos, telas de punto y sedales.
• Poliéster: Absorbe poca humedad y genera cargas electrostáticas; ampliamente utilizado en la industria textil y de confección.
• Lycra (elastano): Destaca por su extraordinaria elasticidad; se usa en ropa interior, calcetines y ropa deportiva.

Fundamentos de Electricidad

Efectos de la Corriente Eléctrica

• Efecto térmico: Producción de calor debido al rozamiento de los electrones con el conductor (efecto Joule).
• Efecto luminoso: Emisión de luz al calentarse un filamento o excitarse un gas.
• Efecto magnético: Generación de campos electromagnéticos alrededor de un conductor por el que circula corriente.
• Efecto químico: Descomposición de sustancias o electrólisis inducida por el paso de corriente.

Generador Eléctrico

Dispositivo encargado de crear y mantener la diferencia de potencial (tensión) necesaria para que se produzca y mantenga una corriente eléctrica en un circuito.

Ley de Ohm

Establece que la tensión y la intensidad de una corriente eléctrica son magnitudes directamente proporcionales en un conductor; si se duplica la tensión aplicada, la intensidad resultante también se duplica, cumpliendo la ecuación fundamental:

V = I · R

Donde V es la tensión (voltios), I es la intensidad de corriente (amperios) y R es la resistencia eléctrica (ohmios).