Materiales Plásticos: Propiedades, Clasificación y Procesos de Fabricación Industrial

Introducción a los Plásticos

Los plásticos son materiales formados por polímeros, que a su vez son largas cadenas de monómeros, compuestos que contienen principalmente carbono.

Origen de los Plásticos

• Origen Natural: Materiales como el látex, la resina, el caucho y la celulosa (celofán) provienen de plantas.
• Origen Artificial: Se obtienen a partir de petróleo, gas natural y carbón.

A estas materias primas se les aplica un proceso de polimerización, es decir, se convierten los monómeros en polímeros.

Propiedades de los Plásticos

En general, los plásticos poseen diversas propiedades destacadas:

• Son aislantes eléctricos.
• Son aislantes acústicos.
• Poseen buenas propiedades mecánicas.

Clasificación de los Plásticos

Los plásticos se clasifican principalmente en tres grandes grupos según su comportamiento frente al calor:

1. Termoplásticos

Los termoplásticos son materiales que pueden ser calentados y deformados repetidamente sin que se estropeen. Esto permite crear nuevos objetos con formas diferentes a la inicial.

• PVC (Cloruro de Polivinilo): Aplicaciones como tuberías para bajantes de agua sanitaria.
• Poliestireno: Material duro y transparente, utilizado en embalajes de alimentos.
• Polietileno:
  • Alta Densidad (HDPE): Cubos, vasos, platos.
  • Baja Densidad (LDPE): Bolsas de plástico.
• Metacrilato: Empleado en faros de coches, gafas, ventanas y carteles.
• Teflón: Utilizado para recubrimientos de sartenes y cazuelas, así como en cinta de fontanero.
• Celofán: Presente en cintas adhesivas y envoltorios.
• Nailon: Aplicaciones en medias, cepillos de dientes, hilo de pescar y cuerdas de raqueta.

2. Termoestables

Los termoestables solo admiten un único calentamiento y conformación. Una vez que han adquirido su forma inicial, se vuelven rígidos y no pueden ser moldeados de nuevo.

• Poliuretano: Utilizado en espumas, esponjas y cascos de moto.
• Baquelita: Posee un punto de fusión muy alto, por lo que se emplea en mangos de sartenes y asas de cazuelas.
• Melamina: Usada en recubrimientos de tableros para mesas y sillas.

3. Elastómeros

Los elastómeros se caracterizan por su comportamiento elástico, pudiendo deformarse y recuperar su forma original.

• Látex
• Caucho (natural y artificial)
• Neopreno
• Silicona

Procesos de Conformado de Plásticos

Existen diversas técnicas para dar forma a los plásticos, especialmente a los termoplásticos:

1. Extrusión

La extrusión es una técnica de conformado utilizada principalmente para termoplásticos. Los gránulos de material termoplástico se introducen en un cilindro donde se funden. Un tornillo empuja la masa fundida hacia una boquilla de salida, de la cual emerge con una forma de perfil continuo. Posteriormente, se enfría para solidificarse.

2. Calandrado

El calandrado es un proceso de conformado que parte de material previamente extruido. Este material se hace pasar por una serie de rodillos que lo aplanan hasta obtener planchas o láminas de plástico. Finalmente, se enfría para que adquiera rigidez.

3. Moldeo por Inyección

El moldeo por inyección es un proceso en el que el material termoplástico fundido (a menudo procedente de extrusión previa) se inyecta a alta presión dentro de un molde cerrado. Una vez que la pieza se enfría y solidifica, se extrae del molde.

• Aplicaciones: Cubos, platos, maceteros, juguetes.

4. Moldeo por Compresión

El moldeo por compresión se utiliza principalmente para plásticos termoestables en forma de polvo o gránulos. El material se coloca en el interior de un molde caliente y se comprime hasta que el plástico se funde y adopta la forma del molde. Una vez curado, la pieza se vuelve rígida.

• Aplicaciones: Mangos de sartenes, asas de cazuelas.

5. Moldeo al Vacío (Termoformado)

El moldeo al vacío se emplea para producir piezas a partir de láminas de termoplástico. La lámina se calienta y se coloca sobre el borde de la máquina. Un molde se eleva desde el interior hasta que entra en contacto con la lámina caliente. Para asegurar un acoplamiento perfecto, se extrae el aire del interior mediante una bomba de vacío, lo que hace que la lámina se adapte a la forma del molde. Una vez enfriada, la pieza se extrae.

• Aplicaciones: Cubiertas, envases, piscinas, bañeras.

6. Moldeo por Soplado

El moldeo por soplado parte de un tubo hueco de material termoplástico (conocido como parison), a menudo procedente de extrusión. Este tubo se introduce en un molde y, a través de un tubo, se sopla aire a presión en su interior hasta que el plástico se expande y adopta la forma del molde.

• Aplicaciones: Botellas, recipientes huecos.