Materiales Industriales: Plásticos, Vidrio y Pétreos – Propiedades, Tipos y Procesos de Fabricación

Los Plásticos: Composición, Tipos y Procesos

Los plásticos son materiales formados por polímeros constituidos por largas cadenas de átomos que contienen carbono.

Tipos de Plásticos por Origen

• Naturales: Se obtienen directamente de materias primas vegetales o animales (ej. látex, celofán).
• Artificiales: Se producen a partir de compuestos derivados del petróleo, gas natural o carbón.

La transformación de estas materias primas en compuestos (polimerización) es el primer paso. Durante la fabricación, se añaden cargas y aditivos para modificar sus propiedades.

Propiedades Ecológicas de los Plásticos

• Reciclado Químico: Se recuperan los constituyentes originales de los residuos mediante procesos químicos.
• Reciclado Mecánico: Se utiliza para fabricar nuevos productos a partir de gránulos.
• Reciclado Energético: Consiste en la incineración de productos plásticos para generar energía.

Clasificación de Plásticos por Comportamiento Térmico

Termoplásticos

Se obtienen de compuestos derivados del petróleo. Se ablandan con el calor, lo que permite modificarlos y darles nuevas formas repetidamente.

• Cloruro de Polivinilo (PVC): Duro e impermeable.
• Poliestireno (PET):
  • Alta Dureza: Rígido, resistente y transparente.
  • Baja Dureza: Ligero, blando y transparente.
• Teflón (Fluorocarbono): Deslizante, antiadherente y resistente a altas temperaturas.
• Biopolímeros: Polímeros biológicos (usados en botellas, películas, etc.). Su proceso de producción es costoso.

Plásticos Termoestables

Proceden del petróleo. Sus cadenas moleculares forman enlaces duros, lo que significa que no modifican su forma con el calor una vez curados, y suelen ser frágiles.

• Poliuretano (PUR): Puede ser esponjoso, flexible, blando, macizo, elástico o adherente, dependiendo de su formulación.
• Baquelitas (Fenólicas): A menudo reforzadas con fibras de vidrio, son resistentes a los choques, de color oscuro, aislantes térmicos y termorresistentes (históricamente, algunas contenían amianto).

Elastómeros

Se obtienen principalmente por vulcanización (proceso que combina azufre y caucho a aproximadamente 180ºC), lo que les confiere dureza, resistencia, durabilidad, manteniendo su elasticidad natural y buena adherencia.

• Caucho Sintético: Derivado del petróleo, resistente a productos químicos.
• Neopreno: Un tipo de caucho sintético, más duro, resistente e impermeable que el caucho natural.

Procesos de Conformación de Plásticos

• Extrusión: Los gránulos de plástico se calientan y se fuerzan a través de una matriz para obtener una forma continua, que luego se enfría.
• Calandrado: El material plástico pasa entre rodillos calientes para formar láminas o tiras, permitiendo diferentes acabados.
• Conformación al Vacío: Una lámina de plástico se sujeta sobre un molde, se calienta y se succiona el aire para que la lámina adopte la forma del molde.
• Moldeo por Soplado: Se inyecta plástico fundido en un molde hueco y se aplica aire comprimido para expandirlo y que adopte la forma del molde.
• Moldeo por Inyección: El material fundido se inyecta a alta presión en un molde, donde se enfría y solidifica.
• Moldeo por Compresión: Los gránulos se colocan en una prensa, se calientan y se comprimen para que adopten la forma del molde. Una vez enfriado, el objeto se extrae.

El Vidrio: Propiedades y Procesos de Fabricación

El vidrio es un material transparente, con excelentes propiedades como aislante térmico y acústico.

Procesos de Conformación del Vidrio

• Soplado Automático: El vidrio fundido entra en un molde y se inyecta aire comprimido en su interior hasta que se adapta a las paredes. Tras enfriarse, se extrae el objeto.
• Flotación sobre Estaño (Proceso Float): El material fundido se vierte sobre una capa de estaño líquido. Al ser menos denso, flota y es empujado por rodillos a un horno donde se enfría lentamente, obteniendo láminas de vidrio planas y uniformes.

Materiales Pétreos: Origen y Características

Los materiales pétreos se obtienen directamente de rocas en la naturaleza, a menudo en forma de grandes bloques o losas.

Tipos Comunes de Materiales Pétreos

• Mármol y Granito: Poseen elevada densidad, son fríos al tacto, duros y muy resistentes.
• Pizarra: Material duro, denso, compacto e impermeable, comúnmente utilizado en forma de tejas para tejados.
• Yeso: Procede del aljez o piedra de yeso. Una vez triturada, se cuece para deshidratarla y poder tratarla. Es soluble, adherente, resistente a la compresión y al fuego, aunque puede corroer el hierro y el acero.
• Cemento: Mezcla triturada y cocida de arcilla, caliza y yeso.
• Mortero: Aglomerante formado por arena y cemento, que al mezclarse con agua forma una pasta que se endurece.
• Hormigón: Compuesto por grava, arena, agua y cemento. Fragua y se endurece, ofreciendo gran resistencia a la compresión. Si se le añade acero, se obtiene el hormigón armado, que mejora su resistencia a la tracción.