Plásticos: Composición, Propiedades y Métodos de Fabricación Industrial

Los materiales plásticos están hechos de largas cadenas de átomos de carbono e hidrógeno. Estas cadenas son llamadas polímeros y están compuestas de pequeñas moléculas repetitivas, denominadas monómeros.

Tipos de Plásticos

Plásticos Naturales

Se obtienen directamente de materias primas vegetales o animales.

• Látex: Procede de la savia del Hevea brasiliensis (árbol del caucho).
• Celulosa: Está compuesta por moléculas de glucosa, formando el tejido de sostén de las plantas.
• Caseína: Proteína que se encuentra en la leche.

Plásticos Sintéticos

Se elaboran a partir de componentes derivados del petróleo, gas natural y carbón.

La Transformación de los Plásticos

Polimerización

Es el proceso industrial que transforma las materias primas (monómeros) en plástico (polímeros).

Cargas y Aditivos

• Cargas: Sustancias añadidas para reducir el coste del material.
• Aditivos: Compuestos que confieren propiedades específicas a la materia prima, como color, resistencia UV o flexibilidad.

Propiedades de los Plásticos

Los plásticos poseen diversas propiedades que los hacen muy versátiles:

1. Son resistentes.
2. Son aislantes (térmicos y eléctricos).
3. Son dúctiles: pueden formar hilos.
4. Son maleables: pueden formar láminas.
5. Son ligeros.
6. Son impermeables.

Clasificación de los Plásticos según su Estructura

Termoplásticos

La unión de sus cadenas es débil. Al aplicar calor, pueden ablandarse y moldearse varias veces sin perder sus propiedades, solidificándose al enfriar.

Termoestables

Al aplicar calor, adoptan una forma permanente debido a la formación de enlaces cruzados fuertes entre sus cadenas. Una vez endurecidos, no se ablandan de nuevo al recalentar.

Elastómeros

Cuando se les aplica fuerza, se estiran considerablemente y recuperan su forma original al cesar la tensión. En su producción interviene la vulcanización, un proceso que se realiza a aproximadamente 160 °C para mejorar su elasticidad y resistencia.

Técnicas de Conformación de Plásticos

Extrusión

El material termoplástico se introduce en forma de gránulos por un embudo. Luego, se transporta en un cilindro que contiene un tornillo sin fin, donde se funde y es forzado a través de una boquilla (matriz), solidificándose al salir para formar perfiles continuos (tubos, láminas, filamentos).

Calandrado

Consiste en hacer pasar el material termoplástico fundido entre varios cilindros giratorios calentados, con el fin de obtener láminas y planchas de espesor uniforme.

Conformado al Vacío

Una lámina de material termoplástico se sujeta sobre un molde. La lámina se calienta con un radiador para ablandar el material, y luego se crea un vacío entre la lámina y el molde, forzando al plástico a adoptar la forma del molde.

Moldeo por Soplado

El material termoplástico fundido, obtenido por una extrusora (en forma de preforma o parison), se introduce en un molde con las dimensiones del objeto deseado. Se introduce aire a presión en el interior del material, expandiéndolo contra las paredes del molde para obtener la forma final (ejemplo: botellas de agua, envases huecos).

Moldeo por Inyección

Se inyecta material termoplástico fundido a alta presión en un molde cerrado. Cuando el material se enfría y solidifica dentro del molde, este se abre y la pieza moldeada se extrae.

Moldeo por Compresión

El material (generalmente termoestable) en gránulos o preformas se introduce en el molde hembra de una prensa. Se comprime con el contramolde macho mientras se calienta el material, lo que provoca su curado y endurecimiento dentro del molde.