PASO 7 Trabajo Colaborativo Final Materiales Industriales 256599A_363

PASO 7. TRABAJO COLABORATIVO 3 MATERIALES MATERIALES INDUSTRIALES INDUSTRIALES

ESTUDIANTES RICARDO DONADO, Cód. 8786/55 ANA MARÍA SANTIAGO Cód. 22584438 MIREYA URUEÑA BERRIO Cod: 37546924 DARGUIS MARTINEZ Cod.8778465 OMAR CAÑAVERAL GRUPO DEL CURSO

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PRESENTADO A EDWARD FERNANDO TORO

FECHA 27 DE NOVIEMBRE DEL 2017

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo del presente trabajo colaborativo se aborda desde todos los ámbitos temáticas de la unidad 3 del curso de materiales industriales, se conceptualiza sobre los materiales no metálicos que más utilizan en la industria, como son los cerámicos, los polímeros y los compuestos. En primera medida se investiga un artículo por estudiante en el que se habla de los avances tecnológicos de la industria plástica en Colombia; se relacionan en una tabla de manera correcta los filosilicatos, se presentan mapas conceptuales de los tipos de vidrios con sus características y aplicaciones, así mismo se elabora un mapa conceptual de los materiales compuestos y en último se comparan diferentes materiales teniendo en cuenta los módulos de elasticidad. Los materiales industriales son parte fundamental para una empresa, ya que dependiendo de estos; el resultado en la producción y la calidad del producto terminado serán óptimo y con aceptación en el mercado. Si se tienen en cuenta y se trabaja con buena materia prima los resultados se verán reflejados en la productividad, rendimiento. Para ser consecuente de con lo dicho se expone en este trabajo colaborativo desarrollo de actividades solicitadas en la guía como la exposición de un artículo sobre cambios tecnológicos en Colombia, realizar una relación sobre algunos filosilicatos, elaboración de mapa conceptual sobre clases de vidrios y características, mapa conceptual sobre materiales compuestos y comparación de tres polímeros; para el logro de esta actividad es importante lo visto en la unidad número 3 y complementación de los conocimientos adquiridos a lo largo del curso.

OBJETIVOS GENERAL  Abordar las temáticas relacionadas a las características, propiedades y usos de los materiales no metálicos que más se utilizan en la industria como son los Cerámicos, Polímeros y Compuestos.

ESPECÍFICOS

Analizar y relacionar la clasificación de los materiales, teniendo en cuenta su Origen, estructura y propiedades .   Identificar las propiedades mecánicas, físicas, químicas y eléctricas de los materiales Poliméricos, cerámicos y compuestos. 

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Investigar sobre alternativas de selección de cierto tipo de material para una  Aplicación específica en la industria. Comprender la razón de las propiedades de ciertos tipos de materiales y el porqué de su aplicación.

1. PRESENTAR UN COMPILADO DE ARTÍCULOS UNO POR CADA INTEGRANTE DEL GRUPO SOBRE ALGUNOS CAMBIOS TECNOLÓGICOS DE LA INDUSTRIA PLÁSTICA EN COLOMBIA. SE DEBE PRESENTAR EN UNA TABLA LOS ARTÍCULOS CITANDO LA FECHA Y DATOS DEL AUTOR DEL ARTÍCULO.

NOMBRE DEL ESTUDIANTE

Darguis Martínez

NOMBRE DEL ARTICULO Y NOMBRE DEL AUTOR

 Avances tecnológicos en extrusión tiene mucho futuro. Chris Rauwendaal

¿Rebajas por reciclar? Vea la primera máquina inteligente que da cupones en Cali.

Por: Noticiascaracol.com

Ana María Santiago https://noticias.caracol tv.com/cali/rebajaspor-reciclar-vea-laprimera-maquinainteligente-que-dacupones-en-cali

EXPLICACIÓN BREBE DE QUE SE TRATA

Este articulo trata de todo los avances y el desarrollo que ha tenido la tecnología en cuanto a la extrusión del plástico y todos los beneficios y mejoras que representa estas mejoras en los proceso.

FECHA DE PUBLICACIÓN

Octubre de 2002

Los hermanos Santiago y Lina  Aramburo iniciaron un proyecto de máquinas recolectoras y compactadoras de botellas plásticas. Se llaman 'los Ecobots' y su misión es apoyar a estos caleños a crear cultura ambiental. La idea surgió cuando Santiago, estudiante de ingeniería industrial de la Universidad Javeriana, fue a  Alemania y vio el alto nivel de conciencia ambiental de ese país. Allá hay máquinas de reciclar empaques de plástico,cartón, vidrio, latas, pilas, etc. y la gente recicla porque les genera ingresos.

25 De Abril /16 12:17 p.m

Omar Cañaveral Álvarez

FADEPLAST fabrica polietilentereftalato (El PET).

Una vez recolectado, los envases de PET van a las estaciones de reciclado donde son molidos en forma de copos. Alrededor de un 75% del PET recuperado se usa para hacer fibras de alfombras, ropa y geotextiles. La mayor parte del 25% remanente es extruido en hojas para termo formado, inyectado / soplado (stretchblow-molded) en envases para productos no alimenticios, o compuesto para aplicaciones de moldeo. el uso del polietilentereftalato (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el mercado de envases. El PET es el plástico más comúnmente reciclado en los E.U. y Europa. Se emplea generalmente en envases y botellas y frecuentemente contiene estabilizantes y retar dantes de flama. La cantidad total de pigmentos y aditivos que contiene puede alcanzar el 30% de su peso. Su producción emplea sustancias irritantes y durante ella pueden emplearse metales pesados como catalizadores, los cuales terminarán siendo liberados al ambiente. Sin embargo, se considera que el PET no ocasiona impactos severos a la salud y representa un riesgo menor para el ambiente que el PVC. Greenpeace considera que el reciclaje de PET debe ser incentivado.

© Copyright FADEPLAST S.A.S. Derechos Reservados :: 2011 Santiago de Cali Colombia

Ricardo Donado

Mireña Urueña

 Algunos de los sectores que más han jalonado la industria plástica en Colombia son: bebidas y Crecimiento de la  Alimentos, industrias plástica en construcción. Colombia genera alrededor de 600.000 Colombia toneladas de resina y el 50%  AUTOR: Diario la son comercializadas en el Economía exterior y una cifra similar se exporta en artículos plástico.

 Artículo: La industria plástica de Colombia exhibe última tecnología en la Feria Internacional de Bogotá.  Autor: Javier Andrés Hurtado

30 de septiembre del 2016

Máquina capaz de volver reutilizable los Empaques de polietileno tereftalato, un tipo de plástico usado en envases de bebidas, que contamina el medio ambiente en alto porcentaje. Estas máquinas funcionan en la actualidad en toda Latinoamérica, siendo el alivio para muchas embotelladoras que buscan optimizar sus recursos y cuidar el medio ambiente, también el desarrollo y fabricación de piezas especiales; Vulcanización e inyección de caucho y plástico.

Jueves 23 de Noviembre /17

2. COMPLETAR EL SIGUIENTE APAREAMIENTO RELACIONADO CON LOS FILOSILICATOS. Micas

Buscita o Gibsita

Arcillas

Serpentinas

Cloritas

Vermiculita y montmorillonita

Celda unitaria monoclínica, una de sus variedades se emplean como aislantes y tiene escaso o nulo intercambio de agua. Es una de las formas minerales del hidróxido de aluminio. Presenta iones intercambiables entre las capas de moléculas de agua. Es el principal componente del talco (material de la industria del cemento y cometidos) Es un mineral trimorfo, que presenta distorsiones de distancia en el enlace pero que se compensan con flexiones dentro de la estructura una de su variedades es el crisotilo Presentan baja dureza y baja densidad. Tienen cristales pseudo hexagonales se clasifican en orticloritas y aluminoferrosilicatos. Presenta capas alternas de cationes se hace plástico al mezclarlo con agua, los enlaces intermusculares son las fuerzas de van der walls.

3. REALIZAR UN MAPA CONCEPTUAL DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE VIDRIOS RESALTANDO ALGUNAS DE SUS PROPIEDADES ASÍ COMO SU APLICACIÓN. EN EL GRUPO, CADA INTEGRANTE PRESENTE SU MAPA CONCEPTUAL Y DECIDEN CUAL ES AL MÁS ADECUADO QUE DESCRIBA LA MAYOR PARTE DE LOS VIDRIOS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA CON ARGUMENTOS.

4. ELABORAR UN MAPA CONCEPTUAL DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE MATERIALES COMPUESTOS EN LOS CUALES SE RELACIONEN SUS PROPIEDADES ASÍ COMO SUS PRINCIPALES APLICACIONES. RECORDAR QUE LA REALIZACIÓN DE ESTE ES GRUPAL, ES DECIR QUE SE DEBE EVIDENCIAR EN EL FORO LAS EVIDENCIAS DE CADA ESTUDIANTE EN CUANTO A LA ELABORACIÓN DE UN PROTOTIPO DE MAPA EL CUAL ES SOMETIDO AL JUICIO DE LOS COMPAÑEROS CON EL FIN DE SELECCIONAR EL FINAL EL MEJOR TRABAJO.

5. REALIZAR UNA COMPARACIÓN ENTRE LOS MÓDULOS DE ELASTICIDAD DE TRES POLÍMEROS CON TRES TIPOS DE MATERIALES CERÁMICOS Y TRES TIPOS DE MATERIALES COMPUESTOS, EN GENERAL SE DEBEN TRATAR LOS MÁS COMUNES. DESCRIPCIÓN

MODULO DE ELASTICIDAD

COMPARACIÓN

POLÍMEROS Nylon 6.6 (fibra textil elástica y resistente), utilizada en la confección de medias, tejidos.

Polietileno  (bolsas de todo tipo, envases de alimentos)

Polietileno  (carcasas de televisores, cajas para huevos, chalecos salvavidas.

CERÁMICOS Alumina (abrasivo y para preparar materiales refractarios).

Carburo de silicio  (diodos, transistores, dispositivos para microondas de alta energía)

Nitruro de Titanio: Recubrimiento para proteger el filo y aumentar la resistencia a la corrosión en la máquina de herramientas, tales como brocas y fresasse utiliza para recubrir bisutería y adornos de coches con propósitos decorativos.

3.0 x103MPa

Observamos que el módulo de elasticidad de los polímeros es 0.2 x 103 y 0.7 x 103 de consistencia blanda y muy blanda, en el caso del MPa Polietileno es de consistencia muy blanda y el Nylon 6.6 y el 3.0 a 3.4 x 103 MPa Poliestireno de consistencia blanda. Comparados con los cerámicos cuya consistencia es dura pasando de 40 MPa y entre estos encontramos que 345 x 103 MPa os materiales hechos de Nitruro de Titanio son más flexibles que los hechos de 448 x 103 MPa  Alumina y Carburo de Silicio. Los Cerámicos son más duros que los materiales compuestos que también son duros, aunque encontramos algunos de alta elasticidad 251 x 103 MPa como son la fibra de boro que tienen alta rigidez.

COMPUESTOS Fibras de aramida(Kevlar). Chaquetas, e impermeables, Hilo para coser, Guantes aislantes térmicos)

Fibra de vidrio   ( arcos y ballestas, partes de carrocería de automóviles)

80 y 120 MPa

72x 103 MPa

Fibra de boro (sector espacial, militar o aeronáutico).

400 x 103 MPa

Fibra de vidrio. La matriz más común son las resinas de poliéster. Hay dos variedades típicas la normal (Vidrio E, composición: SiO2 55 %, CaO 16 %, Al2O3 15 %, B2O3 10 %) y la de alta resistencia (Vidrio S, composición: SiO2 65 %, Al2O3 25 %, MgO 10 %). Esta última tiene una excelente relación resistencia/precio por lo que es muy utilizado pero su bajo módulo elástico es su principal limitación, y son muy utilizadas en el reforzamiento de plásticos en general por su bajo precio. Estas composiciones son fácilmente hilables en fibras de alta resistencia. Tienen una densidad y propiedades a la tracción comparable a las fibras de carbono y aramida pero menor resistencia y modulo de tensión aunque pueden sufrir mayor elongación sin romperse. Las aplicaciones más comunes son: carrocerías de automóviles y barcos, recipientes de almacenaje, principalmente la industria del transporte en general. Recientemente ha aparecido un material de matriz de nailon reforzado con fibra de vidrio que es extraordinariamente fuerte y con gran resistencia al impacto. Fibra de carbono. Matriz epoxi. Tiene tres variantes, alta resistencia, intermedio y alto módulo (Tabla 12.1). Son muy útiles para aplicaciones donde los factores críticos son la rigidez, resistencia y bajo peso pero donde el precio es un factor secundario. Es muy utilizada en la industria aeronáutica para disminuir el peso de los aviones. Su elevado precio limita las aplicaciones en la industria del automóvil. Los precursores son el PAN o la brea. En general las fibras de carbono se obtienen a partir de las fibras de

PAN en tres etapas: 1) estabilización [donde se estiran las fibras PAN y se oxidan a 200-220 o C mientras se mantiene la tensión]; 2) carbonización [calentamiento a 10001500 o C en atmósfera inerte para eliminar H, O, N, proceso en el que se forman algunas fibras de grafito pero no demasiadas]; 3) gratificado [calentamiento a T > 1800 o C para aumentar el módulo de elasticidad a expensas de disminuir un poco la resistencia a la tracción, en esta etapa se transforma casi todas las fibras a estructura grafito y aumentan su orientación]. Fibra de polímeros. La fibra de poliaramida es una de las más comunes y el Kevlar49® es el nombre comercial más utilizado. Fueron introducidas por la Du Pont en 1972, también El primero tiene baja densidad, alta solidez y alto módulo. La unidad química repetitiva de la cadena poliaramida es [-CO- φ1-4-CO-NH-φ1-4-NH-]n (para). Tienen matriz epoxi. Son muy comunes en la industria aeronáutica y aeroespacial pero están ganando mercado en otras aplicaciones como equipos deportivo de alta resistencia y bajo peso (p. ej. tablas de ski), cascos de Ciencia de Materiales, 4º curso, 2004/2005 barcos, y otras aplicaciones más puntuales como asientos a la medida, etc. Son muy tenaces y permiten la absorción de energía en impactos sin romperse. El KEVLAR49® es más resistente en algunas propiedades que el acero con E  200 GPa y 210 para el acero, pero la resistencia a la tensión es mayor que la del acero, 3.6 GPa frente a 2.8 GPa. Descompone antes de fundir lo que hace que no se pueda procesar por las técnicas normales. El nomex® es otra fibra de poliaramida pero con la sustitución en meta. Es mucho menos resistente pero puede sufrir más deformaciones plásticas sin romperse. Esto lo hace mucho más flexible, E   20 Gpa, por lo que se puede deformar mucho más. Este polímero se utiliza, por ejemplo, para trajes de bomberos y trajes espaciales. ∼

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CONCLUSIONES

Con la realización de este trabajo colaborativo y a partir del desarrollo de cada una de las actividades descritas en la guía de actividades permitió que como estudiantes de ingeniería Industrial el conocer las diferentes características, propiedades y usos de los materiales no metálicos que han propiciado grandes cambios en la economía de fabricación de productos que favorecen a un país, región o comunidad y desde que forma conocerlos permite la buena utilización de estos materiales en la industria de objetos y utensilios.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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GrooverMikell P. Fundamentos de manufactura. (3a ed.) McGraw-Hill Interamericana. Año 2007. Página 142. (Materiales Polímeros), Recuperado de: http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2053/book.aspx?i=367

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Fernando (2010) Vigilancia como herramientas de innovación y desarrollo tecnológico. caso de aplicación: sector de empaques plásticos flexibles. Ingeniería e Investigación; Vol. 25, núm. 2 (2005): (58); 32-41 Ingeniería e Investigación; Vol. 25, núm. 2 (2005): (58); 32- 41 2248-8723 0120-5609 .Recuperado de: http://www.bdigital.unal.edu.co/18727

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GrooverMikell P. Fundamentos de manufactura. (3a ed.) McGraw-Hill Interamericana. Año 2007. Página 662. (Materiales Compuestos), Recuperado de:http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2053/book.aspx?i=367